从大型风车到细胞中的ATP合成酶等纳米级涡轮机在能量传递中发挥着关键作用。尽管人们有能力在许多应用领域制造涡轮机,但在纳米尺度上开发功能性合成涡轮机仍极具挑战性。在这里,代尔夫特理工大学Cees Dekker、慕尼黑工业大学Hendrik Dietz、伊利诺伊大学Aleksei Aksimentiev通过实验展示了具有三个手性叶片的纳米DNA涡轮机。
本文要点:
1) 这些DNA涡轮机具有24-27 纳米的高度和直径,并且可以利用跨纳米孔的跨膜电化学电势来驱动DNA束达到10 r s−1的转速。旋转方向由涡轮机的设计手性设定。
2)在高盐浓度下,相同手性涡轮机的旋转方向相反,这可以通过电泳迁移率的各向异性变化来解释。该涡轮机在生理条件下可自主运行,并将电化学电势中的能量转化为机械功。
Xin Shi et.al A DNA turbine powered by a transmembrane potential across a nanopore Nature Nanotechnology 2023
DOI: 10.1038/s41565-023-01527-8
https://doi.org/10.1038/s41565-023-01527-8