Добавить новость
smi24.net
News in English
Октябрь
2020

Infrared light antenna powers molecular motor

0
Groningen, Netherlands (SPX) Oct 29, 2020 - Light-controlled molecular motors can be used to create functional materials, to provide autonomous motion or in systems that can respond on command, for example, to open drug-containing vesicles.

For biological applications, this requires the motors to be driven by low-energy, low-intensity light that penetrates tissue. Chemists at the University of Groningen designed a rotary motor that is efficiently powered by near-infrared light, through adding an antenna to the motor molecule. The design and functionality were presented in the journal Science Advances on 28 October.

Ben Feringa, Professor of Organic Chemistry at the University of Groningen, presented the design and construction of the first light-driven unidirectional rotary molecular motor in 1999.

In 2016, he was one of three winners of the Nobel Prize in Chemistry, for the design and production of molecular machines. His molecular motors have evolved since, but a major limitation for applications has been that they are powered by ultraviolet light. In many applications, UV light can be harmful to surrounding materials. Attempts to use less energetic near-infrared photons to power these motors have so far been unsuccessful.

Energy
Adaptation of the motor molecule to directly accept two low-energy photons instead of a high-energy one has not been successful. That is why scientists in the Feringa laboratory now tried a different approach. Through a covalent bond, the motor molecule was linked to an 'antenna', which can absorb two near-infrared photons. The resulting excitation of the antenna is then passed on to the motor part of the molecule.

Much of this work was carried out by Lukas Pfeifer, a postdoctoral researcher in the Feringa laboratory, who now works at the Swiss Ecole Polytechnique Federale in Lausanne. 'For the system to work, the energy levels of the antenna and the motor had to be closely tuned,' he explains. This meant designing a version of the molecular motor that requires the exact amount of energy that the antenna provides for movement. 'And it also needed a linker that allows the antenna to be attached without interfering in the motor's rotation.'

Simple
'This is a direct transfer of the excited state, very similar to the way in which two strings on a guitar will resonate when one of them is struck,' explains Maxim Pshenichnikov, Professor of Ultrafast Spectroscopy at the University of Groningen and one of the authors of the Science Advances paper. The idea seems simple enough. 'If you know how it works, it becomes really simple,' says Pshenichnikov. 'But the chemical design was certainly not trivial.'

A complex sequence of events that sets the motor in motion takes place over a very wide range of times, from picoseconds (10-12 s) to minutes. The different time regimes were studied by Pfeifer using NMR and by Nong Hoang, a PhD student in Pshenichnikov's research group, using ultrafast spectroscopy. First, the antenna captures two near-infrared photons. This is followed by the energy transfer that initiates motor motion. Fortunately, the design worked very efficiently.

Dream
'After many years of designing molecular motors, being able to overcome the need for high-energy UV light to power these molecular rotary motors is like a dream come true,' remarks Ben Feringa. 'I feel that our results represent an important milestone in the design of artificial molecular motors and offer many prospects for future applications, ranging from responsive materials to biomolecular systems'.

The next step is to simplify the structure of the motor-antenna complex. That would allow the introduction of additional functionalities. A possible application of the new motor molecule is to function as a trigger to release the contents of a vesicle in a biological system. Pshenichnikov: 'I am really curious to see how the next generation of this system will develop.'

Simple Science Summary
In 1999, Ben Feringa, Professor of Organic Chemistry at the University of Groningen, created the first light-driven molecular motor. These tiny motors could be used in all kinds of nanotechnology applications, for example in the delivery of drugs. However, they are powered by ultraviolet light, which can be harmful. Scientists have been looking for ways to use near-infrared light instead, but all attempts so far have been unsuccessful.

Researchers from the University of Groningen now designed an antenna that absorbs energy from near-infrared light. This antenna was attached to the motor molecule, where it transmits the energy directly to the axle that drives motor movement. The result is a motor molecule that is powered by near-infrared light, which brings medical applications one step closer.

Research Report: "Powering rotary molecular motors with low-intensity near-infrared light"








Героическое участие армян в СВО. Часть шестнадцатая

«Прошли два удара»: Гребенщиков рассказал свою версию драки с Пирцхалавой

В Marins Москва Пражская остановились участники международного турнира по гандболу

Стирание исторических следов как признание цивилизационного банкротства


Report: AC Milan’s Christian Pulisic set to team up with $87 million Manchester United star

Report: Liverpool decision hands advantage to Man United in midfielder pursuit

Cameroon star has said yes to Man Utd transfer but Red Devils face hurdle

Man Utd have agreed deal with AC Milan for £40m star's exit, await player decision - report


У киберпреступников новая бизнес-модель

Персиковые дожди Колымы...

Героическое участие армян в СВО. Часть шестнадцатая

В Россию привезли новый кроссовер Volkswagen по цене ниже китайских конкурентов


Находи идеальные места для персонажей-фигурок в «Is This Seat Taken?»

The US Air Force wants to test blowing up Cybertrucks because 'it is likely the type of vehicles used by the enemy may transition to Tesla Cyber trucks'

Steam for Chromebooks is getting axed in 2026 instead of exiting its 4-year beta

Mafia: The Old Country получила положительные оценки в Steam


Овочі можусть стати розкішшю для українців


Овчинский: работы нулевого цикла завершают в доме в Алексеевском районе

«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге

Команда «Буран» одержала победу на «Архипелаге 2025»

Охранник из аэропорта Внуково стал моделью


В Орле обсудят перспективы создания музея майора Пронина

СК предъявил обвинение иностранцу, изнасиловавшему девушку в Москве 10 лет назад

"Динамо" Карпина упустило победу над "Сочи" в конце матча

На синей ветке метро запустили новый «Состав будущего»


Мобильный терминал сбора данных с ридером RFID тегов Saotron RT41G

На ВДНХ 14 августа начнется фестиваль "Вкусы России"

В ФСБ раскрыли детали убийства Армена Саркисяна в ЖК «Алые паруса»: стало известно, кто убил главу батальона «Арбат»

Антироссийский курс Трампа: новая стратегия США вызывает опасения экспертов


Фриц достиг третьего раунда на турнире в Цинциннати

Александрова пробилась в третий круг турнира в Цинциннати

Андрей Рублёв обыграл Лёнера Тьена на старте «Мастерса» в Цинциннати

Теннисист номер один мира прошёл отбор на итоговое соревнование ATP


Автопробег стран БРИКС+ стартовал в Екатеринбурге

Ультракороткофокусный лазерный проектор Hisense Smart Laser Cinema PT1 – теперь в России

Антироссийский курс Трампа: новая стратегия США вызывает опасения экспертов

Иностранный фильм «Одно целое» стал лидером кинопроката в РФ. О чем он


Музыкальные новости

Продвижение Песни. Раскрутка Песни. Продвижение Музыки. Раскрутка Музыки.

Концерт рэпера Эйкона прошел в Москве

«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге

Фадеев публикует редкие кадры знакомства с женой: «Для тех, кто не видел, как выглядит любовь с первого взгляда»


«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге

Охранник из аэропорта Внуково стал моделью

"Динамо" Карпина упустило победу над "Сочи" в конце матча

От Чехова с мангустами до встречи “Варягов”: что скрывают стены Московского вокзала Тулы


"Начинаем привыкать". Бизнес и власти о том, как россиянам жить в эпоху интернет-блэкаутов

Трамвай «Славянка» получил первые тяговые подстанции

ЦСКА разгромил "Рубин" 5:1: дубль Глебова и блеск Мусаева!

Мишустин списал долги 12 регионам на 29 млрд рублей для инфраструктурных проектов


У Крымского моста скопилась очередь из 1,1 тысячи автомобилей

Российский рэпер сжег кабриолет BMW прямо на сцене

Дептранс Москвы предупредил автомобилистов об ухудшении погоды

Москва: Новая эра зарядных станций для электромобилей с поддержкой инвесторов


Российские акции демонстрируют уверенный рост на фоне ожиданий встречи Путина и Трампа

Bloomberg сообщает, что ЕС хочет провести переговоры с Трампом до встречи с Путиным

Путин обратился с приветствием к участникам форума «Машук»

Генсек НАТО предположил возможный итог встречи Трампа и Путина




Custom Clinic - это клиника в центре Санкт-Петербурга, где решают проблему выпадения волос комплексно и эффективно

Гастроэнтеролог Садыков: аппендицит из-за семечек арбуза или шелухи подсолнуха — миф

Компания «КЕНГУРУ.ПРО» подписала соглашение с сетью премиальных фитнес-студий PRO TRENER

Столичные росгвардейцы приняли участие в забеге, посвященном Дню физкультурника


После «успешных» переговоров с Вэнсом в Киеве вновь отвергли мирные инициативы

В Киеве сделали заявление о территориальных уступках


Компания «КЕНГУРУ.ПРО» подписала соглашение с сетью премиальных фитнес-студий PRO TRENER

Росгвардейцы обеспечили безопасность фестиваля ЛИГА ТРИАТЛОНА & IRONSTAR МОСКВА 226 2025.

Столичные росгвардейцы приняли участие в забеге, посвященном Дню физкультурника

"Динамо" Карпина упустило победу над "Сочи" в конце матча


В Минске считают, что интервью Лукашенко превратили в пропагандистский опус

Интервью Лукашенко на "Беларусь 1" стало примером пропагандистской одержимости


Собянин: сбиты ещё три беспилотника, летевших на Москву

Собянин: Окончен основной этап благоустройства набережной в Покровском-Стрешневе

Собянин: с 2011 года в Москве привели в порядок более 90 км набережных

Сергей Собянин. Главное за день


Без морщин. Эксперты рассказали о плюсах изменения климата в Москве

Преимущества применения озона для очистки воды

США предостерегают о возможной крупной чрезвычайной ситуации

Москва: Новая эра зарядных станций для электромобилей с поддержкой инвесторов


В ФСБ раскрыли детали убийства Армена Саркисяна в ЖК «Алые паруса»: стало известно, кто убил главу батальона «Арбат»

Политолог нашла парадокс в отношениях России и Грузии

Жители Подольска сообщили о пяти взрывах над городом

Мобильный терминал сбора данных с ридером RFID тегов Saotron RT41G


В Алтайском крае не будут проводить проверку на предмет чрезмерного роста тарифов на ЖКУ

без заголовка

Чёрный день календаря. 8 августа: Архангельская трагедия. Как ошибка пилота погубила рейс Як-40

Льготные ипотеки на Дальнем Востоке активно получают участники СВО и сотрудники ОПК


Сергей Карякин: 7 августа на поезде из Москвы в Симферополь выехали участники специальной спортивно-образовательной программы «Шахматный лагерь Сергея Карякина», которая стартует в Международном детском центре «Артек»

Подросток на Мersedes сбил пешехода на трассе в Керчь

Прогноз погоды в Крыму на 11 августа

Прогноз погоды в Крыму на понедельник


Российский рэпер сжег кабриолет BMW прямо на сцене

В России полностью изменят систему «Госуслуг»

Трамп предложил Китаю снизить торговый дефицит с помощью увеличения закупок соевых бобов

Собянин: с 2011 года в Москве привели в порядок более 90 км набережных














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *