Moleküler makine
Moleküler makine veya nano makine,[1] belirli uyaranlara (input/girdi) yanıt olarak yarı-mekanik hareketler (output/çıktı) üreten moleküler bileşenlerinin herhangi ayrık bir sayısıdır.[2] Moleküler makine ifadesi çoğunlukla, daha genel olarak sadece makroskobik seviyede meydana gelen işlevleri taklit eden moleküller için kullanılır. Bunun yanında moleküler makineler terimi, moleküler çevirici inşa etme amacı güden ve son derece karmaşık bir dizi moleküler makinelerin mevcut olduğunun ileri sürüldüğü nanoteknoloji biliminde de yaygın olarak kullanılır. Moleküler makineler, sentetik ve biyolojik olarak iki geniş kategoriye ayrılabilir.
Kimyasal veya mekanik süreçlerin yer değişimlerini yönlendirme yeteneğine sahip bu moleküler sistemler, kimya ve nanoteknolojide potansiyel olarak önemli bir dal temsil eder. Bu süreçler sonucu aşamalı gradyan değişimleri oluştuğu için çok yararlı işler meydana getiren bu tür sistemler, tanımı gereği moleküler makinelere örnek gösterilirler.
Tarih
değiştirBiyolojik moleküler makineler, yaşamın sürdürülmesindeki hayati rolleri nedeniyle uzun yıllardır bilinmekte ve incelenmektedir ve benzer faydalı işlevselliğe sahip sentetik olarak tasarlanmış sistemler için ilham kaynağı olmuştur.[3][4] 1950'lerde konformasyonel analizin veya karmaşık kimyasal yapıları analiz etmek için konformerlerin incelenmesinin ortaya çıkması, daha ileri uygulamalar için moleküler bileşenler içindeki göreceli hareketi anlama ve kontrol etme fikrini ateşledi. Bu, triptikenlerdeki aromatik halkaların rotasyonu gibi konformasyonel değişikliklerle karakterize edilen "protomoleküler makinelerin" yaratılmasına yol açtı.[5] 1980 yılına gelindiğinde, bilim insanları dış uyaranlar yoluyla istenen konformasyonları elde edebildi ve bunu çeşitli uygulamalar için kullanabildi. Önemli bir örnek, ışığa maruz kaldığında cis ve trans izomerleri arasında geçiş yapabilen ve dolayısıyla eterin katyon bağlama özelliklerini ayarlayabilen bir azobenzen elementi içeren ışık yansıtıcı bir taç eterin yapımıdır.
Yapay moleküler makinelerin (AMM'ler) sentezlenmesine yönelik pratik yaklaşımlarda gerçek bir atılım 1991 yılında Sir Fraser Stoddart tarafından "moleküler mekiğin" icadıyla gerçekleşmiştir.[6][7] 1980'lerin başında Jean-Pierre Sauvage tarafından geliştirilen katenanlar ve rotaxanlar gibi mekanik olarak bağlı moleküllerin montajına dayanan[8] bu mekik makinesi, iki uç veya olası bağlanma bölgeleri (hidrokinon bağlantıları) arasında bir "eksen" üzerinde hareket edebilen bir halkaya sahip bir rotaxan içerir.
Ayrıca bakınız
değiştirKaynakça
değiştir- ^ Satir, Peter (26 Mart 2008). "Structure and function of mammalian cilia". Histochemistry and Cell Biology. 129 (6). Springer Berlin / Heidelberg. s. 688. doi:10.1007/s00418-008-0416-9. PMC 2386530 $2. PMID 18365235. 1432-119X. 28 Nisan 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Eylül 2009.
- ^ Ballardini R, Balzani V, Credi A, Gandolfi MT, Venturi M. (2001). "Artificial Molecular-Level Machines: Which Energy To Make Them Work?". Acc. Chem. Res. 34 (6). ss. 445-455. doi:10.1021/ar000170g. 15 Mart 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Kasım 2011.
- ^ "Biological and biomimetic molecular machines". www.futuremedicine.com. 2 Haziran 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Kasım 2023.
- ^ "Toward Intelligent Molecular Machines: Directed Motions of Biological and Artificial Molecules and Assemblies". pubs.acs.org. 18 Kasım 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Kasım 2023.
- ^ "Rise of the Molecular Machines". www.ncbi.nlm.nih.gov. 15 Ocak 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Kasım 2023.
- ^ "Molecular Machines: Making for the Future". www.britannica.com. 18 Ekim 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Kasım 2023.
- ^ "A molecular shuttle". pubs.acs.org. 16 Kasım 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Kasım 2023.
- ^ "Une nouvelle famille de molecules: les metallo-catenanes". www.sciencedirect.com. Erişim tarihi: 20 Kasım 2023.