Představte si svět, kde nemoci léčí miniaturní stroje, které plavou lidskými těly a roznášejí léky nebo přímo odřezávají nádory. Naději, že takový svět vznikne, dali lidstvu tři muži. A jeden z nich, Jean-Pierre Sauvage, byl hostem Hyde Parku Civilizace.
Jsou to nejmenší stroje na planetě o rozměru pouhých molekul. Vědci je dnes umí ovládat a přimět je, aby se chovaly podle jejich přání. Průkopníkem jejich přípravy byl Jean-Pierre Sauvage. Na začátku 80. let poprvé vytvořil takzvané katenany, tedy dvě molekuly ve tvaru kruhu, které jsou navzájem provlečené.
„Není mezi nimi žádná chemická vazba a drží pohromadě čistě mechanicky. A tato struktura nebo tyto struktury byly považované za nesyntetizovatelné,“ popsal Sauvageův úspěch Ivo Starý z Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd České republiky.
Katenany změnily chemii a daly lidstvu naději
Tyto katenany tak nebyly spojené v chemii klasickými, pevnými vazbami, ale mnohem volněji. A staly se pak základem nových, tentokrát už mnohem složitějších konstrukcí – a také zcela nového oboru. Do něho postupně přicházeli další vědci s vlastními novinkami, objevy a vylepšeními. Mezi nimi třeba i takové legendy, jako jsou Ben Feringa a Fraser Stoddart.
„Všichni tři, Feringa, Stoddart i Sauvage, se považují za otce molekulárních strojů. A každý z nich šel k tomuto tématu z trošku jiného koutu. A taky trochu v čase, každý se k tomu připojil trošku jinak. Ale ten jejich originální příspěvek k prvním molekulárním strojům byl velice originální a nezávislý na druhých,“ vysvětluje Starý. Všichni tři dostali za tyto miniaturní mašinky nejvyšší možné ocenění. Nobelovu cenu za chemii jim akademie udělila konkrétně „za design a syntézu molekul s kontrolovanými pohyby, které dokážou plnit určité úkoly, když je jim dodána energie.“
K čemu jsou molekulární stroje?
Podobné stroje obvykle pracují díky energii dodané z vnějšku. Může to být rentgenové nebo ultrafialové záření, viditelné světlo anebo elektřina. A úkoly, které jim dnes jejich autoři předpovídají, se často týkají třeba medicíny.
„Přemýšlíme o nanorobotovi, který by se pohyboval krevním řečištěm, hledal rakovinové buňky nebo dopravoval léky,“ vysvětlil smysl těchto strojů Ben Feringa, když byl hostem pořadu Hyde Park Civilizace.
Sloužit by také mohly jako umělé svaly, anebo v celé řadě dalších aplikací od čidel, přes vývoj nových materiálů až po ukládání energie. Právě široké spektrum možného využití a jedinečnost jejich výzkumu vynesla triu Sauvage, Feringa, Stodard Nobelovu cenu.
I když je jimi založený obor stále na začátku, vědci si od něho hodně slibují, jen připomínají, že to může chvíli trvat. Doktor Starý popisuje, jak podobné objevy změnily medicínu: „Když vám řeknu, že někdy ve čtyřicátých letech dvacátého byla pozorována rezonance vody v magnetickém poli při ozařování radiofrekvenčními pulsy, tak to zní čistě jako velice akademický problém bez jakýchkoli konotací s praxí… Dnes je ale téměř v každé nemocnici magnetická rezonance – zařízení pracující na principu, který byl objeven před 70 lety.“
Pořad Hyde park Civilizace si nyní můžete i poslechnout jako takzvaný podcast:
