Les scientifiques de l'Université Rice ont créé la lumière, submersibles à molécule unique. Une nouvelle version de la molécule renforce sa réponse fluorescente pour un meilleur suivi. Les atomes en rouge constituent le moteur activé par la lumière. Crédit :Tour Group/Rice University
La prochaine génération de nanosous-marins en cours de développement à l'Université Rice a été mise à niveau avec des étiquettes fluorescentes plus longtemps, ce qui permet aux submersibles d'être suivis pendant de plus longues périodes tout en étant conduits à travers une solution.
Les véhicules à molécule unique introduits par le laboratoire Rice du chimiste James Tour l'année dernière pourraient un jour être utilisés pour livrer des médicaments ou d'autres marchandises. La nouvelle version construite et testée avec des collaborateurs de l'Université de Tel Aviv en Israël fait l'objet d'un article récent dans la revue American Chemical Society Lettres organiques .
Le premier nanosub, USN-1, pourrait être surveillée mais non imagée par une technique qui l'irradierait de lumière pendant de très courtes durées. Mais cela n'offrait pas d'informations sur la trajectoire du submersible, selon l'auteur principal Víctor García-Lopéz, un ancien étudiant diplômé de Rice. Le dernier modèle, l'USN-2 à 334 atomes, peut être visualisé par microscopie monomoléculaire pendant au moins 1,5 seconde, assez longtemps pour 30 images de vidéo.
« Cela nous permet de suivre la trajectoire d'un seul nanosubmersible, " Tour a déclaré. " Cela devrait conduire à une meilleure compréhension de la façon dont nos véhicules se déplacent. "
Le laboratoire a attaché du cyclooctatetraène (COT) au corps et au moteur de la molécule pour les empêcher de blanchir, qui éteint la fluorescence. Le moteur lumineux développé par des scientifiques aux Pays-Bas est un ligand en forme de queue qui tourne environ un million de fois par seconde. Les nouveaux sous-marins, comme les originaux, sont capables de se déplacer de 15 mètres par seconde sur des distances nanométriques, en fonction de la poussée fournie par chaque tour du moteur en rotation. Entre les collisions fréquentes qui arrêtent leur mouvement vers l'avant, Tour a dit, ce sont "les molécules les plus rapides jamais vues en solution".
L'ancien élève de Rice, Víctor García-Lopéz, détient un flacon des nanosubmersibles originaux développés à l'Université Rice. Crédit :Jeff Fitlow/Université Rice
Les nanosous-marins ne peuvent toujours pas être dirigés au sens traditionnel du terme, Tour dit. L'équipe est satisfaite pour le moment d'avoir réalisé une "diffusion améliorée" qui leur permet de comprendre comment déplacer un véhicule à une molécule dans une solution de molécules de taille similaire.
"La prochaine étape est de suivre ces nanosous-marins en solution et de voir si nous pouvons les utiliser pour livrer du fret ou interagir avec des cellules, ", a déclaré la tournée.
