Les molécules font partie des éléments constitutifs les plus élémentaires de la vie. Quand ils travaillent ensemble de la bonne manière, ils deviennent des machines moléculaires capables de résoudre les tâches les plus étonnantes. Ils sont essentiels pour tous les organismes par, par exemple, maintenir un large éventail de fonctions et de mécanismes cellulaires.

Et si vous pouviez créer et contrôler une machine moléculaire artificielle ? Et lui faire accomplir des tâches qui nous servent les humains ?

De nombreux chercheurs cherchent des moyens de créer et de contrôler de telles machines moléculaires, et la recherche est en cours dans les laboratoires du monde entier.

À l'Université du Danemark du Sud, doctorat Rikke Kristensen et ses collègues du groupe de recherche du professeur Jan O. Jeppesen au Département de physique, Chimie, et Pharmacy ont publié une étude scientifique sur les machines moléculaires qui ont attiré l'attention.

L'étude est publiée dans la revue Chimie—Une revue européenne et a été publié à la fois en tant que Hot Paper et en tant que couverture.

Avant qu'un résultat de recherche puisse être publié dans une revue scientifique, il doit être évalué par un certain nombre de pairs scientifiques, et dans ce cas, les examinateurs ont considéré que l'étude était d'une grande importance.

Ce qui attire l'attention, c'est que les chercheurs ont réussi à obtenir le contrôle des machines moléculaires, qui à l'avenir peuvent leur permettre d'effectuer des mouvements contrôlés.

"En principe, cela signifie que vous pouvez envoyer la machine à l'endroit où vous voulez qu'elle remplisse sa fonction, " dit Rikke Kristensen.

Un exemple pourrait être d'emballer une machine moléculaire dans un comprimé de médicament et de l'utiliser pour contrôler le moment où le médicament est libéré.

Le défi de la médecine aujourd'hui est que les composants actifs doivent être bien protégés tout en étant transportés à travers le corps, afin qu'ils ne soient pas dégradés ou libérés avant d'atteindre leur destination dans le corps, mais ils doivent également être libérés lorsqu'ils atteignent leur destination.

« Si une machine moléculaire est intégrée à la tablette, cela peut aider lorsque les composants actifs de la tablette atteignent leur destination ; alors la machine moléculaire peut aider à ouvrir le comprimé et permettre aux composants actifs d'être libérés afin qu'ils puissent faire leur travail là où c'est nécessaire, " dit Rikke Kristensen.

La livraison optimale de composants actifs vers des destinations dans le corps est un énorme défi pour quiconque développe de nouveaux médicaments, et il est particulièrement difficile de délivrer des composants actifs au cerveau. La barrière hémato-encéphalique est l'une des barrières les plus impénétrables de l'organisme humain.

Un autre exemple consiste à inclure des machines moléculaires dans les produits de revêtement qui sont ajoutés aux surfaces :l'activation des mouvements des machines moléculaires modifiera les propriétés de la surface et éliminera ainsi la saleté de la surface.

Et puis il y a les petits ordinateurs :les machines moléculaires ont le potentiel de nous donner des ordinateurs organiques cent fois plus petits que les ordinateurs que nous connaissons aujourd'hui.

"Les applications futures sont fascinantes, mais il est important de se rappeler que pour l'instant, c'est de la science fondamentale et non appliquée, " déclare le professeur et chercheur principal Jan O. Jeppesen.

"À l'heure actuelle, nous abordons ce domaine avec curiosité et une envie de comprendre ce qui se passe, quand nous commençons à toucher aux plus petits éléments constitutifs de la nature. Où tout s'arrête et quel usage nos descendants peuvent en trouver à l'avenir, on ne peut pas prévoir, " dit Jan O. Jeppesen.

Il continue, "Quand l'électricité a été inventée, personne ne pouvait prédire comment cela affecterait le monde. Dans un sens, c'est pareil ici; nous sommes confrontés à quelque chose de nouveau que nous ne comprenons peut-être pas pleinement aujourd'hui. Peut-être que les gens se moqueront de nos idées dans 50 ans. Peut-être que les idées seront dépassées. Je ne peux pas te le dire."

En bref, la percée des chercheurs est qu'ils ont réussi à contrôler les machines moléculaires afin qu'elles puissent être contrôlées pour qu'elles se déplacent dans une seule direction.

"C'est un grand pas en avant. Jusqu'à présent, nous avons pu déplacer une machine moléculaire, mais seulement entre deux points. Maintenant, en principe, nous pouvons envoyer la machine dans la direction souhaitée aussi longtemps que nous le souhaitons, " explique Rikke Kristensen, qui continue, "C'est comme avoir une roue de voiture qui ne peut tourner que d'un demi-tour (entre deux points). Cela ne donne pas d'élan à la voiture. Si vous voulez que la voiture avance, les roues doivent tourner dans une certaine direction aussi longtemps que vous le souhaitez. De la même manière, il est important qu'une machine moléculaire puisse se déplacer dans la même direction pendant la période de temps souhaitée."