आणविक मशीन: Difference between revisions
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'''आणविक मशीन''', नैनाइट, या नैनो मशीन<ref name="Satir2008">{{cite journal | |||
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| pmc = 2386530 }}</ref> एक आणविक घटक है जो विशिष्ट | | pmc = 2386530 }}</ref> एक आणविक घटक है जो विशिष्ट संदीपनो (इनपुट) के उत्तर में अर्ध-यांत्रिक गतिविधि (आउटपुट) का उत्पादन करता है।<ref>{{cite journal |vauthors=Ballardini R, Balzani V, Credi A, Gandolfi MT, Venturi M | title = कृत्रिम आणविक-स्तर की मशीनें: उन्हें कौन सी ऊर्जा काम करने के लिए तैयार करती है?| year = 2001 | journal = [[Acc. Chem. Res.]] | volume = 34 | issue = 6 | pages = 445–455 | doi = 10.1021/ar000170g | pmid = 11412081 | url=http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/achre4/2001/34/i06/abs/ar000170g.html}}</ref> <ref>{{cite journal | vauthors = Aprahamian I | title = आणविक मशीनों का भविष्य| journal = ACS Central Science | volume = 6 | issue = 3 | pages = 347–358 | date = March 2020 | pmid = 32232135 | pmc = 7099591 | doi = 10.1021/acscentsci.0c00064 }}</ref> [[सेलुलर जीव विज्ञान]] में, मैक्रोमोलेक्युलर मशीनें अक्सर जीवन के लिए आवश्यक कार्य करती हैं, जैसे डीएनए प्रतिकृति और [[एटीपी संश्लेषण]] है। अभिव्यक्ति अक्सर अणुओं पर अधिक लागू होती है जो केवल मैक्रोस्कोपिक स्तर पर होने वाले कार्यों की नकल करते हैं। यह शब्द [[नैनो]]टेक्नोलॉजी में भी आम है, जहां कई अत्यधिक जटिल आणविक मशीनों का प्रस्ताव किया गया है जिसका उद्देश्य एक [[आणविक कोडांतरक]] बनाना होता है।<ref>{{cite web |url=https://spectrum.ieee.org/tech-talk/semiconductors/devices/revolutionary_nanotechnology_w |title=क्रांतिकारी नैनो तकनीक: गीली या सूखी?|work=IEEE Spectrum |first=Dexter |last=Johnson |date=June 11, 2007}}</ref> <ref>{{Cite journal|last=Drexler|first=K. E.|date=July 1991|title=नैनोटेक्नोलॉजी में आणविक दिशाएँ|journal=Nanotechnology|language=en|volume=2|issue=3|pages=113–118|doi=10.1088/0957-4484/2/3/002|bibcode=1991Nanot...2..113D|issn=0957-4484}}</ref> | ||
[[Image:Kinesin_walking.gif|thumb|300px| [[सूक्ष्मनलिका]] पर चलने वाला काइन्सिन प्रोटीन गतिकी का उपयोग करते हुए एक आणविक [[जैविक मशीन]] है#वैश्विक लचीलापन: [[नैनोस्कोपिक स्केल]] पर कई डोमेन]]पिछले कई दशकों से, रसायनज्ञों और भौतिकविदों ने समान रूप से सफलता की अलग-अलग डिग्री के साथ, मैक्रोस्कोपिक दुनिया में पाई जाने वाली मशीनों को छोटा करने का प्रयास किया है। सेलुलर जीव विज्ञान अनुसंधान में आणविक मशीनें सबसे आगे हैं। 2016 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार आणविक मशीनों के डिजाइन और संश्लेषण के लिए जीन-पियरे सॉवेज, [[सर जे. फ्रेजर स्टोडार्ट]] और बर्नार्ड एल. फेरिंगा को दिया गया था। <ref name="NP-201610052">{{Cite news|last=Staff|title=The Nobel Prize in Chemistry 2016|url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2016/press.html|date=5 October 2016|work=[[Nobel Foundation]]|access-date=5 October 2016}}</ref> <ref name="NYT-201610052">{{Cite news|last=Chang|first=Kenneth|last2=Chan|first2=Sewell|title=3 Makers of 'World's Smallest Machines' Awarded Nobel Prize in Chemistry|url=https://www.nytimes.com/2016/10/06/science/nobel-prize-chemistry.html|date=5 October 2016|work=[[New York Times]]|access-date=5 October 2016}}</ref> | |||
== प्रकार == | == प्रकार == | ||
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=== कृत्रिम === | === कृत्रिम === | ||
कृत्रिम आणविक मशीनों (एएमएम) की एक विस्तृत विविधता को रसायनज्ञों द्वारा संश्लेषित किया गया है जो जैविक आणविक मशीनों की तुलना में काफी सरल और छोटी हैं। फ्रेजर स्टोडार्ट द्वारासर जे. फ्रेजर स्टोडार्ट।<ref name="Erbas-Cakmak 2015 10081–102062">{{Cite journal|last1=Erbas-Cakmak|first1=Sundus|last2=Leigh|first2=David A.|last3=McTernan|first3=Charlie T.|last4=Nussbaumer|first4=Alina L.|year=2015|title=Artificial Molecular Machines|journal=Chemical Reviews|volume=115|issue=18|pages=10081–10206|doi=10.1021/acs.chemrev.5b00146|pmc=4585175|pmid=26346838}}</ref> एक आणविक शटल एक [[rotaxanes]] अणु है जहां एक अंगूठी यांत्रिक रूप से दो भारी स्टॉपर्स के साथ धुरी पर इंटरलॉक की जाती है। | कृत्रिम आणविक मशीनों (एएमएम) की एक विस्तृत विविधता को रसायनज्ञों द्वारा संश्लेषित किया गया है जो जैविक आणविक मशीनों की तुलना में काफी सरल और छोटी हैं। फ्रेजर स्टोडार्ट द्वारासर जे. फ्रेजर स्टोडार्ट।<ref name="Erbas-Cakmak 2015 10081–102062">{{Cite journal|last1=Erbas-Cakmak|first1=Sundus|last2=Leigh|first2=David A.|last3=McTernan|first3=Charlie T.|last4=Nussbaumer|first4=Alina L.|year=2015|title=Artificial Molecular Machines|journal=Chemical Reviews|volume=115|issue=18|pages=10081–10206|doi=10.1021/acs.chemrev.5b00146|pmc=4585175|pmid=26346838}}</ref> एक आणविक शटल एक [[rotaxanes|रोटाक्सेन]] अणु है जहां एक अंगूठी यांत्रिक रूप से दो भारी स्टॉपर्स के साथ धुरी पर इंटरलॉक की जाती है। रिंग दो बाध्यकारी साइटों के बीच प्रकाश, पीएच, सॉल्वैंट्स और आयनों जैसे विभिन्न उत्तेजनाओं के साथ स्थानांतरित हो सकती है।<ref>{{cite journal|last1=Bruns|first1=Carson J.|last2=Stoddart|first2=J. Fraser|date=30 May 2014|title=Rotaxane-Based Molecular Muscles|journal=Accounts of Chemical Research|volume=47|issue=7|pages=2186–2199|doi=10.1021/ar500138u|pmid=24877992}}</ref> जैसा [[अमेरिकी रसायन सोसाइटी का जर्नल]] पेपर के इस जर्नल के लेखकों ने नोट किया है: जहां तक [2]रोटैक्सेन में एक आणविक घटक के आंदोलन को दूसरे के संबंध में नियंत्रित करना संभव हो जाता है, आणविक मशीनों के निर्माण की तकनीक उभरेंगे, यांत्रिक रूप से इंटरलॉक किए गए आणविक आर्किटेक्चर ने एएमएम डिजाइन और संश्लेषण का नेतृत्व किया क्योंकि वे निर्देशित आणविक गति प्रदान करते हैं।<ref>{{cite journal|last1=Kay|first1=Euan R.|last2=Leigh|first2=David A.|date=24 August 2015|title=Rise of the Molecular Machines|journal=Angewandte Chemie International Edition|volume=54|issue=35|pages=10080–10088|doi=10.1002/anie.201503375|pmc=4557038|pmid=26219251}}</ref> आज एएमएम (AMMs) की एक विस्तृत विविधता नीचे सूचीबद्ध के रूप में मौजूद है। | ||
[[File:Overcrowded alkane molecular motor.png|thumb|भीड़भाड़ अल्केन आणविक मोटर।]] | [[File:Overcrowded alkane molecular motor.png|thumb|भीड़भाड़ अल्केन आणविक मोटर।]] | ||
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[[सिंथेटिक आणविक मोटर]] ऐसे अणु होते हैं जो एकल या दोहरे बंधन के आसपास दिशात्मक रोटरी गति में सक्षम होते हैं।<ref>{{Cite journal |last1=Fletcher|first1=Stephen P.|last2=Dumur|first2=Frédéric|last3=Pollard|first3=Michael M.|last4=Feringa|first4=Ben L.|date=2005-10-07|title=रासायनिक ऊर्जा द्वारा संचालित एक प्रतिवर्ती, यूनिडायरेक्शनल आणविक रोटरी मोटर|journal=Science |volume=310|issue=5745|pages=80–82 |doi=10.1126/science.1117090|issn=0036-8075 |pmid=16210531 |bibcode=2005Sci...310...80F |s2cid=28174183 |url=https://www.rug.nl/research/portal/en/publications/a-reversible-unidirectional-molecular-rotary-motor-driven-by-chemical-energy(50a4c59b-e2fd-413b-a58f-bd37494432e9).html|hdl=11370/50a4c59b-e2fd-413b-a58f-bd37494432e9|hdl-access=free}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Perera|first1=U. G. E.|last2=Ample|first2=F.|last3=Kersell|first3=H.|last4=Zhang|first4=Y.|last5=Vives|first5=G.|last6=Echeverria|first6=J.|last7=Grisolia|first7=M.|last8=Rapenne|first8=G.|last9=Joachim|first9=C.|date=January 2013|title=मॉलिक्यूलर मोटर का नियंत्रित दक्षिणावर्त और वामावर्त घूर्णी स्विचिंग|journal=Nature Nanotechnology|volume=8|issue=1|pages=46–51|doi=10.1038/nnano.2012.218|pmid=23263725|issn=1748-3395|bibcode=2013NatNa...8...46P}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Schliwa|first1=Manfred|last2=Woehlke|first2=Günther|date=2003-04-17|title=आणविक मोटर्स|journal=Nature|volume=422|issue=6933|pages=759–765|doi=10.1038/nature01601|pmid=12700770|bibcode=2003Natur.422..759S|s2cid=4418203}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=van Delden|first1=Richard A.|last2=Wiel|first2=Matthijs K. J. ter|last3=Pollard|first3=Michael M.|last4=Vicario|first4=Javier|last5=Koumura|first5=Nagatoshi|last6=Feringa|first6=Ben L.|date=October 2005|title=एक सोने की सतह पर यूनिडायरेक्शनल आणविक मोटर|journal=Nature|volume=437|issue=7063|pages=1337–1340|doi=10.1038/nature04127|pmid=16251960|issn=1476-4687|bibcode=2005Natur.437.1337V|s2cid=4416787|url=https://pure.rug.nl/ws/files/10188130/2005NaturevDelden.pdf}}</ref> सिंगल बॉन्ड रोटरी मोटर्स<ref>{{cite journal |last1=Kelly |first1=T. Ross |last2=De Silva |first2=Harshani |last3=Silva |first3=Richard A. |title=एक आणविक प्रणाली में यूनिडायरेक्शनल रोटरी मोशन|journal=Nature |date=9 September 1999 |volume=401 |issue=6749 |pages=150–152 |doi=10.1038/43639|pmid=10490021 |bibcode=1999Natur.401..150K |s2cid=4351615 }}</ref> आम तौर पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं से सक्रिय होते हैं जबकि डबल बॉन्ड रोटरी मोटर्स<ref>{{cite journal |last1=Koumura |first1=Nagatoshi |last2=Zijlstra |first2=Robert W. J. |last3=van Delden |first3=Richard A. |last4=Harada |first4=Nobuyuki |last5=Feringa |first5=Ben L. |title=प्रकाश चालित मोनोडायरेक्शनल आणविक रोटर|journal=Nature |date=9 September 1999 |volume=401 |issue=6749 |pages=152–155 |doi=10.1038/43646 |pmid=10490022 |url=https://pure.rug.nl/ws/files/3616669/1999NatureKoumura.pdf |bibcode=1999Natur.401..152K |s2cid=4412610 |hdl=11370/d8399fe7-11be-4282-8cd0-7c0adf42c96f |hdl-access=free }}</ref> आम तौर पर प्रकाश द्वारा ईंधन दिया जाता है। सावधान आणविक डिजाइन द्वारा मोटर की रोटेशन गति को भी ट्यून किया जा सकता है।<ref>{{cite journal |last1=Vicario |first1=Javier |last2=Meetsma |first2=Auke |last3=Feringa |first3=Ben L. |title=आणविक मोटर्स में रोटेशन की गति को नियंत्रित करना। संरचनात्मक संशोधन द्वारा रोटरी गति का नाटकीय त्वरण|journal=Chemical Communications |volume=116 |date=2005 |issue=47 |pages=5910–2 |doi=10.1039/B507264F|pmid=16317472 |url=https://www.rug.nl/research/portal/en/publications/controlling-the-speed-of-rotation-in-molecular-motors-dramatic-acceleration-of-the-rotary-motion-by-structural-modification(002a32ff-d6bf-4078-a546-c2a1ace86aa2).html }}</ref> [[कार्बन नैनोट्यूब नैनोमोटर|कार्बन नैनोट्यूब नैनोमोटर्स]] का भी उत्पादन किया गया है।<ref>{{cite journal |last1=Fennimore |first1=A. 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S. |last5=Cumings |first5=J. |last6=Zettl |first6=A. |title=कार्बन नैनोट्यूब पर आधारित घूर्णी प्रवर्तक|journal=Nature |date=24 July 2003 |volume=424 |issue=6947 |pages=408–410 |doi=10.1038/nature01823|pmid=12879064 |bibcode=2003Natur.424..408F |s2cid=2200106 }}</ref> | [[सिंथेटिक आणविक मोटर]] ऐसे अणु होते हैं जो एकल या दोहरे बंधन के आसपास दिशात्मक रोटरी गति में सक्षम होते हैं।<ref>{{Cite journal |last1=Fletcher|first1=Stephen P.|last2=Dumur|first2=Frédéric|last3=Pollard|first3=Michael M.|last4=Feringa|first4=Ben L.|date=2005-10-07|title=रासायनिक ऊर्जा द्वारा संचालित एक प्रतिवर्ती, यूनिडायरेक्शनल आणविक रोटरी मोटर|journal=Science |volume=310|issue=5745|pages=80–82 |doi=10.1126/science.1117090|issn=0036-8075 |pmid=16210531 |bibcode=2005Sci...310...80F |s2cid=28174183 |url=https://www.rug.nl/research/portal/en/publications/a-reversible-unidirectional-molecular-rotary-motor-driven-by-chemical-energy(50a4c59b-e2fd-413b-a58f-bd37494432e9).html|hdl=11370/50a4c59b-e2fd-413b-a58f-bd37494432e9|hdl-access=free}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Perera|first1=U. G. E.|last2=Ample|first2=F.|last3=Kersell|first3=H.|last4=Zhang|first4=Y.|last5=Vives|first5=G.|last6=Echeverria|first6=J.|last7=Grisolia|first7=M.|last8=Rapenne|first8=G.|last9=Joachim|first9=C.|date=January 2013|title=मॉलिक्यूलर मोटर का नियंत्रित दक्षिणावर्त और वामावर्त घूर्णी स्विचिंग|journal=Nature Nanotechnology|volume=8|issue=1|pages=46–51|doi=10.1038/nnano.2012.218|pmid=23263725|issn=1748-3395|bibcode=2013NatNa...8...46P}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Schliwa|first1=Manfred|last2=Woehlke|first2=Günther|date=2003-04-17|title=आणविक मोटर्स|journal=Nature|volume=422|issue=6933|pages=759–765|doi=10.1038/nature01601|pmid=12700770|bibcode=2003Natur.422..759S|s2cid=4418203}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=van Delden|first1=Richard A.|last2=Wiel|first2=Matthijs K. 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एक आणविक स्विच एक अणु है जिसे दो या दो से अधिक स्थिर अवस्थाओं के बीच उत्क्रमणीय रूप से स्थानांतरित किया जा सकता है।[https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Molecular_machine&action=edit§ion=2# <nowiki>[22]</nowiki>] पीएच, प्रकाश ([[photoswitch]]), तापमान, विद्युत प्रवाह, सूक्ष्म पर्यावरण, या लिगैंड की उपस्थिति में परिवर्तन के जवाब में अणुओं को राज्यों के बीच स्थानांतरित किया जा सकता है।<ref name= 10.1021/cr9900228 /><ref name=":0">{{cite journal|title=हुनलिच बेस डेरिवेटिव फोटो-उत्तरदायी Λ- आकार के हिंज के रूप में|journal=Organic Chemistry Frontiers|date=2017|volume=4|issue=2|pages=224–228|doi=10.1039/C6QO00653A|url=http://pubs.rsc.org/-/content/articlehtml/2017/qo/c6qo00653a | last1 = Kazem-Rostami | first1 = Masoud | last2 = Moghanian | first2 = Amirhossein}}</ref>[https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Molecular_machine&action=edit§ion=2# <nowiki>[23][24]</nowiki>] | एक आणविक स्विच एक अणु है जिसे दो या दो से अधिक स्थिर अवस्थाओं के बीच उत्क्रमणीय रूप से स्थानांतरित किया जा सकता है।<ref name="10.1021/cr9900228">{{cite journal |last1=Feringa |first1=Ben L. |last2=van Delden |first2=Richard A. |last3=Koumura |first3=Nagatoshi |last4=Geertsema |first4=Edzard M. |title=Chiroptical Molecular Switches |journal=Chemical Reviews |date=May 2000 |volume=100 |issue=5 |pages=1789–1816 |doi=10.1021/cr9900228|pmid=11777421 |url=https://pure.rug.nl/ws/files/3616486/1996AdvMaterFeringa.pdf }}</ref>[https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Molecular_machine&action=edit§ion=2# <nowiki>[22]</nowiki>] पीएच, प्रकाश ([[photoswitch]]), तापमान, विद्युत प्रवाह, सूक्ष्म पर्यावरण, या लिगैंड की उपस्थिति में परिवर्तन के जवाब में अणुओं को राज्यों के बीच स्थानांतरित किया जा सकता है।<ref name= 10.1021/cr9900228 /><ref name=":0">{{cite journal|title=हुनलिच बेस डेरिवेटिव फोटो-उत्तरदायी Λ- आकार के हिंज के रूप में|journal=Organic Chemistry Frontiers|date=2017|volume=4|issue=2|pages=224–228|doi=10.1039/C6QO00653A|url=http://pubs.rsc.org/-/content/articlehtml/2017/qo/c6qo00653a | last1 = Kazem-Rostami | first1 = Masoud | last2 = Moghanian | first2 = Amirhossein}}</ref>[https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Molecular_machine&action=edit§ion=2# <nowiki>[23][24]</nowiki>] | ||
[[File:Molecular switch.png|thumb|रोटाक्सेन आधारित आणविक शटल।]] | [[File:Molecular switch.png|thumb|रोटाक्सेन आधारित आणविक शटल।]] | ||
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==== आणविक संतुलन ==== | ==== आणविक संतुलन ==== | ||
आणविक संतुलन <ref>{{Cite journal|last=Paliwal|first=S.|last2=Geib|first2=S.|last3=Wilcox|first3=C. S.|date=1994-05-01|title=Molecular Torsion Balance for Weak Molecular Recognition Forces. Effects of "Tilted-T" Edge-to-Face Aromatic Interactions on Conformational Selection and Solid-State Structure|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=116|issue=10|pages=4497–4498|doi=10.1021/ja00089a057|issn=0002-7863}}</ref> <ref>{{Cite journal|last=Mati|first=Ioulia K.|last2=Cockroft|first2=Scott L.|date=2010-10-19|title=Molecular balances for quantifying non-covalent interactions|journal=Chemical Society Reviews|volume=39|issue=11|pages=4195–205|doi=10.1039/B822665M|pmid=20844782|issn=1460-4744|url=https://www.pure.ed.ac.uk/ws/files/10097959/Molecular_balances_for_quantifying_non_covalent_interactions.pdf|hdl-access=free}}</ref> एक सा अणु है जो कई इंट्रा- और इंटरमॉलिक्युलर ड्राइविंग बलों, जैसे [[हाइड्रोजन बॉन्डिंग]], [[:hi:सॉल्वोफोबिक|सॉल्वोफोबिक]] / हाइड्रोफोबिक प्रभाव,<ref>{{Cite journal|last=Yang|volume=137|url=https://www.pure.ed.ac.uk/ws/files/24692670/scockroft.docx|issn=0002-7863|pmid=26159869|doi=10.1021/jacs.5b05736|pages=10084–10087|issue=32|journal=Journal of the American Chemical Society|first=Lixu|title=Quantifying Solvophobic Effects in Nonpolar Cohesive Interactions|date=2015-08-19|first3=Scott L.|last3=Cockroft|first2=Catherine|last2=Adam|hdl-access=free}}</ref> [[:hi:पाई इंटरेक्शन|π इंटरैक्शन]], <ref>{{Cite journal|last=Li|title=Comprehensive Experimental Study of N-Heterocyclic π-Stacking Interactions of Neutral and Cationic Pyridines|pmid=23675885|doi=10.1021/jo400370e|pages=5303–5313|issue=11|volume=78|journal=The Journal of Organic Chemistry|date=2013-06-07|first=Ping|first4=Ken D.|last4=Shimizu|first3=Mark D.|last3=Smith|first2=Chen|last2=Zhao|issn=0022-3263}}</ref> और स्टेरिक और डिस्पर्सन इंटरैक्शन। <ref>{{Cite journal|last=Hwang|journal=Angewandte Chemie International Edition|issn=1521-3773|pmid=27159670|doi=10.1002/anie.201602752|pages=8086–8089|issue=28|volume=55|title=Distance-Dependent Attractive and Repulsive Interactions of Bulky Alkyl Groups|first=Jungwun|date=2016-07-04|first4=Ken D.|last4=Shimizu|first3=Mark D.|last3=Smith|first2=Ping|last2=Li|doi-access=free}}</ref> आणविक संतुलन छोटे अणु या प्रोटीन जैसे मैक्रोमोलेक्यूल्स हो सकते हैं। सहकारी रूप से मुड़े हुए प्रोटीन, उदाहरण के लिए, अंतःक्रियात्मक ऊर्जा और संचलन संबंधी प्रवृत्ति को मापने के लिए आणविक संतुलन के रूप में उपयोग किए गए हैं। <ref>{{Cite journal|last=Ardejani|first=Maziar S.|last2=Powers|first2=Evan T.|last3=Kelly|first3=Jeffery W.|date=2017-08-15|title=Using Cooperatively Folded Peptides To Measure Interaction Energies and Conformational Propensities|journal=Accounts of Chemical Research|volume=50|issue=8|pages=1875–1882|doi=10.1021/acs.accounts.7b00195|issn=0001-4842|pmc=5584629|pmid=28723063}}</ref> | |||
==== आणविक ट्वीज़र्स ==== | |||
[[:hi:आणविक चिमटी|आणविक ट्वीज़र्स]] पोषिता अणु होते हैं जो अपनी दो भुजाओं के बीच वस्तुओं को धारण करने में सक्षम होते हैं।<ref>{{Cite journal|last=Chen|first=C. W.|last2=Whitlock|first2=H. W.|title=Molecular tweezers: a simple model of bifunctional intercalation|journal=Journal of the American Chemical Society|date=July 1978|volume=100|issue=15|pages=4921–4922|doi=10.1021/ja00483a063}}</ref> आणविक ट्वीज़र्स की खुली गुहा हाइड्रोजन बंधन, धातु समन्वय, हाइड्रोफोबिक बलों, [[:hi:वान डर वाल्स बल|वैन डेर वाल्स बलों]], [[:hi:पाई इंटरेक्शन|π इंटरैक्शन]], या इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रभाव सहित गैर-सहसंयोजक बंधन का उपयोग करके वस्तुओं को बांधती है।<ref>{{Cite journal|last=Klärner|first=Frank-Gerrit|last2=Kahlert|first2=Björn|title=Molecular Tweezers and Clips as Synthetic Receptors. Molecular Recognition and Dynamics in Receptor−Substrate Complexes|journal=Accounts of Chemical Research|date=December 2003|volume=36|issue=12|pages=919–932|doi=10.1021/ar0200448|pmid=14674783}}</ref> आणविक ट्वीज़र्स के उदाहरण बताए गए हैं जो डीएनए से निर्मित होते हैं और [[:hi:डीएनए मशीन|डीएनए मशीन माने]] जाते हैं। <ref>{{Cite journal|last=Yurke|title=A DNA-fuelled molecular machine made of DNA|pmid=10949296|doi=10.1038/35020524|pages=605–608|issue=6796|volume=406|date=10 August 2000|journal=Nature|first5=Jennifer L.|first=Bernard|last5=Neumann|first4=Friedrich C.|last4=Simmel|first3=Allen P.|last3=Mills|first2=Andrew J.|last2=Turberfield|bibcode=2000Natur.406..605Y}}</ref> | |||
==== आणविक संवेदक ==== | ==== आणविक संवेदक ==== | ||
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==== आण्विक कोडांतरक ==== | ==== आण्विक कोडांतरक ==== | ||
एक आणविक कोडांतरक एक आणविक मशीन है जो सटीक रूप से प्रतिक्रियाशील अणुओं की स्थिति के द्वारा [[रासायनिक प्रतिक्रिया]]ओं को निर्देशित करने में सक्षम है।<ref>{{Cite journal|last1=Lewandowski|first1=Bartosz|last2=De Bo|first2=Guillaume|author-link2=Guillaume De Bo|last3=Ward|first3=John W.|last4=Papmeyer|first4=Marcus|last5=Kuschel|first5=Sonja|last6=Aldegunde|first6=María J.|last7=Gramlich|first7=Philipp M. E.|last8=Heckmann|first8=Dominik|last9=Goldup|first9=Stephen M.|date=2013-01-11|title=एक कृत्रिम लघु-अणु मशीन द्वारा अनुक्रम-विशिष्ट पेप्टाइड संश्लेषण|journal=Science|volume=339|issue=6116|pages=189–193|doi=10.1126/science.1229753|issn=0036-8075|pmid=23307739|bibcode=2013Sci...339..189L|s2cid=206544961|url=https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/publications/sequencespecific-peptide-synthesis-by-an-artificial-smallmolecule-machine(dc7b8f29-3915-46cd-93a5-1b2419ee7466).html}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=De Bo|first1=Guillaume|author-link1=Guillaume De Bo|last2=Kuschel|first2=Sonja|last3=Leigh|first3=David A.|last4=Lewandowski|first4=Bartosz|last5=Papmeyer|first5=Marcus|last6=Ward|first6=John W.|date=2014-04-16|title=अनुक्रम-विशिष्ट संश्लेषण के लिए थ्रेडेड आणविक मशीनों की कुशल असेंबली|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=136|issue=15|pages=5811–5814|doi=10.1021/ja5022415|pmid=24678971|issn=0002-7863|doi-access=free}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=De Bo|first1=Guillaume|author-link1=Guillaume De Bo|last2=Gall|first2=Malcolm A. Y.|last3=Kitching|first3=Matthew O.|last4=Kuschel|first4=Sonja|last5=Leigh|first5=David A.|last6=Tetlow|first6=Daniel J.|last7=Ward|first7=John W.|date=2017-08-09|title=रोटैक्सेन-आधारित आणविक मशीन द्वारा अनुक्रम-विशिष्ट β-पेप्टाइड संश्लेषण|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=139|issue=31|pages=10875–10879|doi=10.1021/jacs.7b05850|pmid=28723130|issn=0002-7863|url=http://dro.dur.ac.uk/22931/1/22931.pdf}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Kassem|first1=Salma|last2=Lee|first2=Alan T. L.|last3=Leigh|first3=David A.|last4=Marcos|first4=Vanesa|last5=Palmer|first5=Leoni I.|last6=Pisano|first6=Simone|date=September 2017|title=एक प्रोग्राम करने योग्य आणविक मशीन के साथ स्टीरियोडायवर्जेंट संश्लेषण|journal=Nature|volume=549|issue=7672|pages=374–378|doi=10.1038/nature23677|pmid=28933436|issn=1476-4687|bibcode=2017Natur.549..374K|s2cid=205259758|url=https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/publications/stereodivergent-synthesis-with-a-programmable-molecular-machine(dd2b7aed-b6ff-455a-8fb7-e31851cea5e6).html}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=De Bo|first1=Guillaume|author-link1=Guillaume De Bo|last2=Gall|first2=Malcolm A. Y.|last3=Kuschel|first3=Sonja|last4=Winter|first4=Julien De|last5=Gerbaux|first5=Pascal|last6=Leigh|first6=David A.|date=2018-04-02|title=एक कृत्रिम आणविक मशीन जो असममित उत्प्रेरक का निर्माण करती है|journal=Nature Nanotechnology|volume=13|issue=5|pages=381–385|doi=10.1038/s41565-018-0105-3|pmid=29610529|issn=1748-3395|bibcode=2018NatNa..13..381D|s2cid=4624041|url=https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/publications/an-artificial-molecular-machine-that-builds-an-asymmetric-catalyst(569800d8-beb2-4d4a-acd5-84d0369ddabb).html}}</ref> | एक आणविक कोडांतरक एक आणविक मशीन है जो सटीक रूप से प्रतिक्रियाशील अणुओं की स्थिति के द्वारा [[रासायनिक प्रतिक्रिया]]ओं को निर्देशित करने में सक्षम है।<ref>{{Cite journal|last1=Lewandowski|first1=Bartosz|last2=De Bo|first2=Guillaume|author-link2=Guillaume De Bo|last3=Ward|first3=John W.|last4=Papmeyer|first4=Marcus|last5=Kuschel|first5=Sonja|last6=Aldegunde|first6=María J.|last7=Gramlich|first7=Philipp M. E.|last8=Heckmann|first8=Dominik|last9=Goldup|first9=Stephen M.|date=2013-01-11|title=एक कृत्रिम लघु-अणु मशीन द्वारा अनुक्रम-विशिष्ट पेप्टाइड संश्लेषण|journal=Science|volume=339|issue=6116|pages=189–193|doi=10.1126/science.1229753|issn=0036-8075|pmid=23307739|bibcode=2013Sci...339..189L|s2cid=206544961|url=https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/publications/sequencespecific-peptide-synthesis-by-an-artificial-smallmolecule-machine(dc7b8f29-3915-46cd-93a5-1b2419ee7466).html}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=De Bo|first1=Guillaume|author-link1=Guillaume De Bo|last2=Kuschel|first2=Sonja|last3=Leigh|first3=David A.|last4=Lewandowski|first4=Bartosz|last5=Papmeyer|first5=Marcus|last6=Ward|first6=John W.|date=2014-04-16|title=अनुक्रम-विशिष्ट संश्लेषण के लिए थ्रेडेड आणविक मशीनों की कुशल असेंबली|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=136|issue=15|pages=5811–5814|doi=10.1021/ja5022415|pmid=24678971|issn=0002-7863|doi-access=free}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=De Bo|first1=Guillaume|author-link1=Guillaume De Bo|last2=Gall|first2=Malcolm A. Y.|last3=Kitching|first3=Matthew O.|last4=Kuschel|first4=Sonja|last5=Leigh|first5=David A.|last6=Tetlow|first6=Daniel J.|last7=Ward|first7=John W.|date=2017-08-09|title=रोटैक्सेन-आधारित आणविक मशीन द्वारा अनुक्रम-विशिष्ट β-पेप्टाइड संश्लेषण|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=139|issue=31|pages=10875–10879|doi=10.1021/jacs.7b05850|pmid=28723130|issn=0002-7863|url=http://dro.dur.ac.uk/22931/1/22931.pdf}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Kassem|first1=Salma|last2=Lee|first2=Alan T. L.|last3=Leigh|first3=David A.|last4=Marcos|first4=Vanesa|last5=Palmer|first5=Leoni I.|last6=Pisano|first6=Simone|date=September 2017|title=एक प्रोग्राम करने योग्य आणविक मशीन के साथ स्टीरियोडायवर्जेंट संश्लेषण|journal=Nature|volume=549|issue=7672|pages=374–378|doi=10.1038/nature23677|pmid=28933436|issn=1476-4687|bibcode=2017Natur.549..374K|s2cid=205259758|url=https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/publications/stereodivergent-synthesis-with-a-programmable-molecular-machine(dd2b7aed-b6ff-455a-8fb7-e31851cea5e6).html}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=De Bo|first1=Guillaume|author-link1=Guillaume De Bo|last2=Gall|first2=Malcolm A. Y.|last3=Kuschel|first3=Sonja|last4=Winter|first4=Julien De|last5=Gerbaux|first5=Pascal|last6=Leigh|first6=David A.|date=2018-04-02|title=एक कृत्रिम आणविक मशीन जो असममित उत्प्रेरक का निर्माण करती है|journal=Nature Nanotechnology|volume=13|issue=5|pages=381–385|doi=10.1038/s41565-018-0105-3|pmid=29610529|issn=1748-3395|bibcode=2018NatNa..13..381D|s2cid=4624041|url=https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/publications/an-artificial-molecular-machine-that-builds-an-asymmetric-catalyst(569800d8-beb2-4d4a-acd5-84d0369ddabb).html}}</ref> | ||
==== आणविक काज ==== | ==== आणविक काज ==== | ||
{{anchor|molecular hinge}}एक आणविक काज एक अणु है जिसे चुनिंदा रूप से एक विन्यास से दूसरे में एक प्रतिवर्ती फैशन में स्विच किया जा सकता है।<ref>{{cite journal |last1=Kay |first1=Euan R. |last2=Leigh |first2=David A. |last3=Zerbetto |first3=Francesco |title=सिंथेटिक आणविक मोटर्स और यांत्रिक मशीनें|journal=Angewandte Chemie International Edition |date=January 2007 |volume=46 |issue=1–2 |pages=72–191 |doi=10.1002/anie.200504313|pmid=17133632 }}</ref> इस तरह के विन्यास में अलग-अलग ज्यामिति होनी चाहिए; उदाहरण के लिए, एक रैखिक अणु में [[एज़ोबेंज़ीन]] समूह सिस-ट्रांस समावयवता | सिस-ट्रांस समावयवीकरण से गुजर सकते हैं<ref>{{cite journal |last1=Bandara |first1=H. M. Dhammika |last2=Burdette |first2=Shawn C. |title=एजोबेंजीन के विभिन्न वर्गों में फोटोआइसोमेराइजेशन|journal=Chem. Soc. Rev. |date=2012 |volume=41 |issue=5 |pages=1809–1825 |doi=10.1039/c1cs15179g|pmid=22008710 }}</ref> जब पराबैंगनी प्रकाश के साथ विकिरणित किया जाता है, तो एक मुड़े हुए या वी-आकार के विरूपण के लिए एक प्रतिवर्ती संक्रमण को ट्रिगर करता है।<ref>{{cite journal |last1=Wang |first1=Jing |last2=Jiang |first2=Qian |last3=Hao |first3=Xingtian |last4=Yan |first4=Hongchao |last5=Peng |first5=Haiyan |last6=Xiong |first6=Bijin |last7=Liao |first7=Yonggui |last8=Xie |first8=Xiaolin |title=एजोबेंजीन युक्त मुख्य-श्रृंखला तरल क्रिस्टलीय बहुलक के आधार पर मजबूत ऑर्गेनोजेल के प्रतिवर्ती फोटो-उत्तरदायी जेल-सोल संक्रमण|journal=RSC Advances |date=2020 |volume=10 |issue=7 |pages=3726–3733 |doi=10.1039/C9RA10161F|bibcode=2020RSCAd..10.3726W |doi-access=free }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Hada |first1=Masaki |last2=Yamaguchi |first2=Daisuke |last3=Ishikawa |first3=Tadahiko |last4=Sawa |first4=Takayoshi |last5=Tsuruta |first5=Kenji |last6=Ishikawa |first6=Ken |last7=Koshihara |first7=Shin-ya |last8=Hayashi |first8=Yasuhiko |last9=Kato |first9=Takashi |title=स्मेक्टिक लिक्विड-क्रिस्टलीय एजोबेंजीन अणुओं में उच्च आणविक अभिविन्यास के लिए अल्ट्राफास्ट आइसोमेराइजेशन-प्रेरित सहकारी गति|journal=Nature Communications |date=13 September 2019 |volume=10 |issue=1 |pages=4159 |doi=10.1038/s41467-019-12116-6 |pmid=31519876 |pmc=6744564 |bibcode=2019NatCo..10.4159H |language=en |issn=2041-1723|doi-access=free }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Garcia-Amorós |first1=Jaume |last2=Reig |first2=Marta |last3=Cuadrado |first3=Alba |last4=Ortega |first4=Mario |last5=Nonell |first5=Santi |last6=Velasco |first6=Dolores |title=उच्च अस्थायी विभेदन के साथ एक फोटोविलेबल बिस-एज़ो डेरिवेटिव|journal=Chem. Commun. |date=2014 |volume=50 |issue=78 |pages=11462–11464 |doi=10.1039/C4CC05331A|pmid=25132052 }}</ref><ref>{{Cite journal|date=2017|title=ट्रॉगर के बेस मचान को नियोजित करने वाले Ʌ-आकार के फोटोविलेबल यौगिकों का डिज़ाइन और संश्लेषण।|journal=Synthesis|volume=49 | issue = 6 |pages=1214–1222|doi=10.1055/s-0036-1588913|last1=Kazem-Rostami|first1=Masoud}}</ref> आणविक टिका आमतौर पर एक कठोर अक्ष के चारों ओर एक [[क्रैंक (तंत्र)]] जैसी गति में घूमता है, जैसे कि एक डबल बॉन्ड या एरोमैटिक रिंग।<ref>{{cite journal |last1=Kassem |first1=Salma |last2=van Leeuwen |first2=Thomas |last3=Lubbe |first3=Anouk S. |last4=Wilson |first4=Miriam R. |last5=Feringa |first5=Ben L. |last6=Leigh |first6=David A. |title=कृत्रिम आणविक मोटर्स|journal=Chemical Society Reviews |date=2017 |volume=46 |issue=9 |pages=2592–2621 |doi=10.1039/C7CS00245A|pmid=28426052 |url=https://pure.rug.nl/ws/files/49449226/c7cs00245a_1_.pdf }}</ref> हालांकि, अधिक क्लैम्प (टूल) जैसी तंत्र के साथ [[मैक्रोसायकल]] आणविक हिंज को भी संश्लेषित किया गया है।<ref>{{cite journal |last1=Jones |first1=Christopher D. |last2=Kershaw Cook |first2=Laurence J. |last3=Marquez-Gamez |first3=David |last4=Luzyanin |first4=Konstantin V. |last5=Steed |first5=Jonathan W. |last6=Slater |first6=Anna G. |title=मैक्रोसाइक्लिक मॉलिक्यूलर हिंज का हाई-यील्डिंग फ्लो सिंथेसिस|journal=Journal of the American Chemical Society |date=7 May 2021 |volume=143 |issue=19 |pages=7553–7565 |doi=10.1021/jacs.1c02891 |pmid=33961419 |pmc=8397308 |issn=0002-7863|doi-access=free }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Despras |first1=Guillaume |last2=Hain |first2=Julia |last3=Jaeschke |first3=Sven Ole |title=आणविक आकार पर फोटोकंट्रोल: ग्लाइकोएज़ोबेंजीन मैक्रोसायकल का संश्लेषण और फोटोकैमिकल मूल्यांकन|journal=Chemistry - A European Journal |date=10 August 2017 |volume=23 |issue=45 |pages=10838–10847 |doi=10.1002/chem.201701232|pmid=28613430 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Nagamani |first1=S. Anitha |last2=Norikane |first2=Yasuo |last3=Tamaoki |first3=Nobuyuki |title=फोटोप्रेरित हिंज-लाइक मॉलिक्यूलर मोशन: ज़ैंथीन-आधारित चक्रीय एज़ोबेंजीन डिमर्स पर अध्ययन|journal=The Journal of Organic Chemistry |date=November 2005 |volume=70 |issue=23 |pages=9304–9313 |doi=10.1021/jo0513616|pmid=16268603 }}</ref> | {{anchor|molecular hinge}}एक आणविक काज एक अणु है जिसे चुनिंदा रूप से एक विन्यास से दूसरे में एक प्रतिवर्ती फैशन में स्विच किया जा सकता है।<ref>{{cite journal |last1=Kay |first1=Euan R. |last2=Leigh |first2=David A. |last3=Zerbetto |first3=Francesco |title=सिंथेटिक आणविक मोटर्स और यांत्रिक मशीनें|journal=Angewandte Chemie International Edition |date=January 2007 |volume=46 |issue=1–2 |pages=72–191 |doi=10.1002/anie.200504313|pmid=17133632 }}</ref> इस तरह के विन्यास में अलग-अलग ज्यामिति होनी चाहिए; उदाहरण के लिए, एक रैखिक अणु में [[एज़ोबेंज़ीन]] समूह सिस-ट्रांस समावयवता | सिस-ट्रांस समावयवीकरण से गुजर सकते हैं<ref>{{cite journal |last1=Bandara |first1=H. M. Dhammika |last2=Burdette |first2=Shawn C. |title=एजोबेंजीन के विभिन्न वर्गों में फोटोआइसोमेराइजेशन|journal=Chem. Soc. Rev. |date=2012 |volume=41 |issue=5 |pages=1809–1825 |doi=10.1039/c1cs15179g|pmid=22008710 }}</ref> जब पराबैंगनी प्रकाश के साथ विकिरणित किया जाता है, तो एक मुड़े हुए या वी-आकार के विरूपण के लिए एक प्रतिवर्ती संक्रमण को ट्रिगर करता है।<ref>{{cite journal |last1=Wang |first1=Jing |last2=Jiang |first2=Qian |last3=Hao |first3=Xingtian |last4=Yan |first4=Hongchao |last5=Peng |first5=Haiyan |last6=Xiong |first6=Bijin |last7=Liao |first7=Yonggui |last8=Xie |first8=Xiaolin |title=एजोबेंजीन युक्त मुख्य-श्रृंखला तरल क्रिस्टलीय बहुलक के आधार पर मजबूत ऑर्गेनोजेल के प्रतिवर्ती फोटो-उत्तरदायी जेल-सोल संक्रमण|journal=RSC Advances |date=2020 |volume=10 |issue=7 |pages=3726–3733 |doi=10.1039/C9RA10161F|bibcode=2020RSCAd..10.3726W |doi-access=free }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Hada |first1=Masaki |last2=Yamaguchi |first2=Daisuke |last3=Ishikawa |first3=Tadahiko |last4=Sawa |first4=Takayoshi |last5=Tsuruta |first5=Kenji |last6=Ishikawa |first6=Ken |last7=Koshihara |first7=Shin-ya |last8=Hayashi |first8=Yasuhiko |last9=Kato |first9=Takashi |title=स्मेक्टिक लिक्विड-क्रिस्टलीय एजोबेंजीन अणुओं में उच्च आणविक अभिविन्यास के लिए अल्ट्राफास्ट आइसोमेराइजेशन-प्रेरित सहकारी गति|journal=Nature Communications |date=13 September 2019 |volume=10 |issue=1 |pages=4159 |doi=10.1038/s41467-019-12116-6 |pmid=31519876 |pmc=6744564 |bibcode=2019NatCo..10.4159H |language=en |issn=2041-1723|doi-access=free }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Garcia-Amorós |first1=Jaume |last2=Reig |first2=Marta |last3=Cuadrado |first3=Alba |last4=Ortega |first4=Mario |last5=Nonell |first5=Santi |last6=Velasco |first6=Dolores |title=उच्च अस्थायी विभेदन के साथ एक फोटोविलेबल बिस-एज़ो डेरिवेटिव|journal=Chem. Commun. |date=2014 |volume=50 |issue=78 |pages=11462–11464 |doi=10.1039/C4CC05331A|pmid=25132052 }}</ref><ref>{{Cite journal|date=2017|title=ट्रॉगर के बेस मचान को नियोजित करने वाले Ʌ-आकार के फोटोविलेबल यौगिकों का डिज़ाइन और संश्लेषण।|journal=Synthesis|volume=49 | issue = 6 |pages=1214–1222|doi=10.1055/s-0036-1588913|last1=Kazem-Rostami|first1=Masoud}}</ref> आणविक टिका आमतौर पर एक कठोर अक्ष के चारों ओर एक [[क्रैंक (तंत्र)]] जैसी गति में घूमता है, जैसे कि एक डबल बॉन्ड या एरोमैटिक रिंग।<ref>{{cite journal |last1=Kassem |first1=Salma |last2=van Leeuwen |first2=Thomas |last3=Lubbe |first3=Anouk S. |last4=Wilson |first4=Miriam R. |last5=Feringa |first5=Ben L. |last6=Leigh |first6=David A. |title=कृत्रिम आणविक मोटर्स|journal=Chemical Society Reviews |date=2017 |volume=46 |issue=9 |pages=2592–2621 |doi=10.1039/C7CS00245A|pmid=28426052 |url=https://pure.rug.nl/ws/files/49449226/c7cs00245a_1_.pdf }}</ref> हालांकि, अधिक क्लैम्प (टूल) जैसी तंत्र के साथ [[मैक्रोसायकल]] आणविक हिंज को भी संश्लेषित किया गया है।<ref>{{cite journal |last1=Jones |first1=Christopher D. |last2=Kershaw Cook |first2=Laurence J. |last3=Marquez-Gamez |first3=David |last4=Luzyanin |first4=Konstantin V. |last5=Steed |first5=Jonathan W. |last6=Slater |first6=Anna G. |title=मैक्रोसाइक्लिक मॉलिक्यूलर हिंज का हाई-यील्डिंग फ्लो सिंथेसिस|journal=Journal of the American Chemical Society |date=7 May 2021 |volume=143 |issue=19 |pages=7553–7565 |doi=10.1021/jacs.1c02891 |pmid=33961419 |pmc=8397308 |issn=0002-7863|doi-access=free }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Despras |first1=Guillaume |last2=Hain |first2=Julia |last3=Jaeschke |first3=Sven Ole |title=आणविक आकार पर फोटोकंट्रोल: ग्लाइकोएज़ोबेंजीन मैक्रोसायकल का संश्लेषण और फोटोकैमिकल मूल्यांकन|journal=Chemistry - A European Journal |date=10 August 2017 |volume=23 |issue=45 |pages=10838–10847 |doi=10.1002/chem.201701232|pmid=28613430 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Nagamani |first1=S. Anitha |last2=Norikane |first2=Yasuo |last3=Tamaoki |first3=Nobuyuki |title=फोटोप्रेरित हिंज-लाइक मॉलिक्यूलर मोशन: ज़ैंथीन-आधारित चक्रीय एज़ोबेंजीन डिमर्स पर अध्ययन|journal=The Journal of Organic Chemistry |date=November 2005 |volume=70 |issue=23 |pages=9304–9313 |doi=10.1021/jo0513616|pmid=16268603 }}</ref> | ||
=== जैविक === | === जैविक === | ||
[[Image:Protein translation.gif|thumb|300px|एक [[राइबोसोम]] ट्रांसक्रिप्शन (जीव विज्ञान) # बढ़ाव और [[यूकेरियोटिक अनुवाद]] के झिल्ली लक्ष्यीकरण चरणों का प्रदर्शन करता है। राइबोसोम हरे और पीले रंग का होता है, [[स्थानांतरण आरएनए]] गहरे नीले रंग का होता है, और इसमें शामिल अन्य प्रोटीन हल्के नीले रंग के होते हैं। उत्पादित पेप्टाइड को [[अन्तः प्रदव्ययी जलिका]] में छोड़ा जाता है।]]कोशिकाओं के भीतर सबसे जटिल मैक्रोमोलेक्यूलर मशीनें पाई जाती हैं, जो अक्सर | [[Image:Protein translation.gif|thumb|300px|एक [[राइबोसोम]] ट्रांसक्रिप्शन (जीव विज्ञान) # बढ़ाव और [[यूकेरियोटिक अनुवाद]] के झिल्ली लक्ष्यीकरण चरणों का प्रदर्शन करता है। राइबोसोम हरे और पीले रंग का होता है, [[स्थानांतरण आरएनए]] गहरे नीले रंग का होता है, और इसमें शामिल अन्य प्रोटीन हल्के नीले रंग के होते हैं। उत्पादित पेप्टाइड को [[अन्तः प्रदव्ययी जलिका]] में छोड़ा जाता है।]]कोशिकाओं के भीतर सबसे जटिल मैक्रोमोलेक्यूलर मशीनें पाई जाती हैं, जो अक्सर मल्टी-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स के रूप में होती हैं। <ref>{{Cite book|last=Donald|first=Voet|title=Biochemistry|date=2011|publisher=John Wiley & Sons|others=Voet, Judith G.|isbn=9780470570951|edition=4th|location=Hoboken, NJ|oclc=690489261}}</ref> जैविक मशीनों के महत्वपूर्ण उदाहरणों में [[मोटर प्रोटीन]] शामिल हैं जैसे कि मायोसिन, जो मांसपेशियों के संकुचन के लिए जिम्मेदार है, काइन्सिन, जो कोशिकाओं के अंदर कार्गो को [[नाभिकीय अभियांत्रिकी|नाभिक]] से सूक्ष्मनलिकाएं के साथ दूर ले जाता है, और [[:hi:डायनेन|डायनेन]], जो कोशिकाओं के अंदर कार्गो को नाभिक की ओर ले जाता है और अक्षीय स्पंदन पैदा करता है मोटाइल सिलिया और [[:hi:कशाभिका|फ्लैगेला]] । "[I]n प्रभाव, [मोटाइल सिलियम] आणविक परिसरों में शायद 600 से अधिक प्रोटीन से बना एक नैनोमैचिन है, जिनमें से कई स्वतंत्र रूप से नैनोमैचिन के रूप में कार्य करते हैं . . . लचीले लिंकर्स उनके द्वारा जुड़े मोबाइल प्रोटीन डोमेन को अपने बाध्यकारी भागीदारों की भर्ती करने और [[प्रोटीन डोमेन डायनेमिक्स]] के माध्यम से लंबी दूरी के आवंटन को प्रेरित करने की अनुमति देते हैं।" <ref name="Satir20082">{{Cite journal|last=Satir|first=Peter|last2=Søren T. Christensen|title=Structure and function of mammalian cilia|journal=Histochemistry and Cell Biology|volume=129|issue=6|pages=687–93|date=2008-03-26|doi=10.1007/s00418-008-0416-9|id=1432-119X|pmid=18365235|pmc=2386530}}</ref> अन्य जैविक मशीनें ऊर्जा उत्पादन के लिए जिम्मेदार हैं, उदाहरण के लिए [[:hi:एटीपी सिंथेज़|एटीपी सिंथेज़]] जो एक सेल की ऊर्जा मुद्रा [[:hi:एडीनोसिन ट्राइफॉस्फेट|एटीपी]] को संश्लेषित करने के लिए उपयोग की जाने वाली टर्बाइन जैसी गति को चलाने के लिए मेम्ब्रेन में प्रोटॉन ग्रेडिएंट्स से ऊर्जा का उपयोग करती है। <ref>{{Cite journal|last=Kinbara|first=Kazushi|last2=Aida|first2=Takuzo|date=2005-04-01|title=Toward Intelligent Molecular Machines: Directed Motions of Biological and Artificial Molecules and Assemblies|journal=Chemical Reviews|volume=105|issue=4|pages=1377–1400|doi=10.1021/cr030071r|pmid=15826015|issn=0009-2665}}</ref> अभी भी अन्य मशीनें जीन अभिव्यक्ति के लिए जिम्मेदार हैं, जिनमें डीएनए की प्रतिकृति के लिए डीएनए पोलीमरेज़, एमआरएनए के उत्पादन के लिए आरएनए पोलीमरेज़, [[:hi:इंट्रॉन|इंट्रोन्स]] को हटाने के लिए स्प्लिसोसम और प्रोटीन संश्लेषण के लिए राइबोसोम शामिल हैं। ये मशीनें और उनकी [[:hi:प्रोटीन गतिकी|नैनोस्केल गतिकी]] किसी भी आणविक मशीनों की तुलना में कहीं अधिक जटिल हैं जिनका अभी तक कृत्रिम रूप से निर्माण किया गया है। <ref name="pmid215706682">{{Cite book|title=Protein Structure and Diseases|vauthors=Bu Z, Callaway DJ|publisher=Academic Press|year=2011|isbn=9780123812629|series=Advances in Protein Chemistry and Structural Biology|volume=83|pages=163–221|chapter=Proteins MOVE! Protein dynamics and long-range allostery in cell signaling|doi=10.1016/B978-0-12-381262-9.00005-7|pmid=21570668|chapter-url=http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/B978-0-12-381262-9.00005-7}}</ref> | ||
[[File:Molecular Machines of Life.jpg|thumb|left|कुछ जैविक आणविक मशीनें]]जैविक मशीनों के [[नैनोमेडिसिन]] में अनुप्रयोग हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, <ref>{{Cite journal|doi=10.1002/ange.200905200|first4=D.|pmid=19921669|first9=B.|last9=Brenner|first8=D. J.|last8=Manstein|first7=C.|last7=Urbanke|first6=R.|last6=Fedorov|first5=F. K.|last5=Hartmann|last4=Kathmann|title=Targeted Optimization of a Protein Nanomachine for Operation in Biohybrid Devices|first3=W.|last3=Steffen|first2=R. P.|last2=Diensthuber|first=M.|last=Amrute-Nayak|year=2010|pages=322–326|issue=2|volume=122|journal=Angewandte Chemie|bibcode=2010AngCh.122..322A}}</ref> उनका उपयोग कैंसर कोशिकाओं की पहचान करने और उन्हें नष्ट करने के लिए किया जा सकता है।<ref name="patel2">{{Cite journal|doi=10.1080/10611860600612862|first2=G. C.|first5=M.|last5=Patel|first4=J. K.|last4=Patel|first3=R. B.|last3=Patel|last2=Patel|title=Nanorobot: A versatile tool in nanomedicine|first=G. M.|last=Patel|year=2006|pages=63–7|issue=2|volume=14|journal=Journal of Drug Targeting|pmid=16608733}}</ref> <ref>{{Cite journal|doi=10.1002/anie.201100115|first4=S.|pmid=21472835|first9=L.|last9=Zhang|first8=M.|last8=Zimmerman|first7=D. Y.|last7=Kang|first6=N.|last6=Lim|first5=M. J.|last5=Lobo-Castañon|last4=Campuzano|title=Micromachine-Enabled Capture and Isolation of Cancer Cells in Complex Media|first3=C. M.|last3=Jack Hu|first2=D.|last2=Kagan|first=S.|last=Balasubramanian|year=2011|pages=4161–4164|issue=18|volume=50|journal=Angewandte Chemie International Edition|pmc=3119711}}</ref> मॉलिक्यूलर नैनोटेक्नोलॉजी नैनो टेक्नोलॉजी का एक उपक्षेत्र है, जो इंजीनियरिंग [[आणविक असेंबलरों]], जैविक मशीनों की संभावना के बारे में है जो आणविक या परमाणु पैमाने पर पदार्थ को फिर से व्यवस्थित कर सकते हैं। नैनोमेडिसिन क्षति और संक्रमण की मरम्मत या पता लगाने के लिए शरीर में पेश किए गए इन [[नैनोरोबोट्स]] का उपयोग करेगा। आणविक नैनोप्रौद्योगिकी अत्यधिक सैद्धांतिक है, यह अनुमान लगाने की कोशिश कर रही है कि नैनोप्रौद्योगिकी क्या आविष्कार कर सकती है और भविष्य की जांच के लिए एक एजेंडा प्रस्तावित कर सकती है। आण्विक नैनोटेक्नोलॉजी के प्रस्तावित तत्व, जैसे आण्विक असेंबलर और नैनोरोबोट्स वर्तमान क्षमताओं से कहीं अधिक हैं।<ref>{{Cite journal|journal=Journal of Computational and Theoretical Nanoscience|volume=2|pages=471|date=2005|title=Current Status of Nanomedicine and Medical Nanorobotics|first=Robert A. Jr.|last=Freitas|doi=10.1166/jctn.2005.001|first2=Ilkka|last2=Havukkala|url=http://www.nanomedicine.com/Papers/NMRevMar05.pdf|issue=4|bibcode=2005JCTN....2..471K}}</ref> <ref name="nanofactory2">[http://www.MolecularAssembler.com/Nanofactory Nanofactory Collaboration]</ref> | |||
== अनुसंधान == | == अनुसंधान == | ||
अधिक जटिल आणविक मशीनों का निर्माण सैद्धांतिक और प्रायोगिक अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र है। आणविक | अधिक जटिल आणविक मशीनों का निर्माण सैद्धांतिक और प्रायोगिक अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र है। आणविक प्रोपेलर जैसे कई अणुओं को डिजाइन किया गया है, हालांकि इन अणुओं के प्रयोगात्मक अध्ययन इन अणुओं के निर्माण के तरीकों की कमी से बाधित हैं।<ref>{{Cite journal|last=Golestanian|first=Ramin|last2=Liverpool|first2=Tanniemola B.|last3=Ajdari|first3=Armand|date=2005-06-10|title=Propulsion of a Molecular Machine by Asymmetric Distribution of Reaction Products|journal=Physical Review Letters|volume=94|issue=22|pages=220801|doi=10.1103/PhysRevLett.94.220801|pmid=16090376|arxiv=cond-mat/0701169|bibcode=2005PhRvL..94v0801G}}</ref> इस संदर्भ में, प्रकाश-संचालित आणविक मशीनों के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण रोटाक्सेन की स्व-असेंबली/डिसअसेंबली प्रक्रियाओं को समझने के लिए सैद्धांतिक मॉडलिंग अत्यंत उपयोगी <ref>{{Cite journal|last=Drexler|first=K. Eric|date=1999-01-01|title=Building molecular machine systems|url=https://www.cell.com/trends/biotechnology/abstract/S0167-7799(98)01278-5|journal=Trends in Biotechnology|language=en|volume=17|issue=1|pages=5–7|doi=10.1016/S0167-7799(98)01278-5|issn=0167-7799}}</ref> हो सकती है।<ref name="tabacchi20162">{{Cite journal|last=Tabacchi, G.|last2=Silvi, S.|last3=Venturi, M.|last4=Credi, A.|last5=Fois, E.|journal=ChemPhysChem|year=2016|doi=10.1002/cphc.201501160|pmid=26918775|title=Dethreading of a Photoactive Azobenzene-Containing Molecular Axle from a Crown Ether Ring: A Computational Investigation|volume=17|issue=12|pages=1913–1919}}</ref> यह आणविक-स्तर का ज्ञान नैनो तकनीक के क्षेत्रों के लिए कभी भी अधिक जटिल, बहुमुखी और प्रभावी आणविक मशीनों की प्राप्ति को बढ़ावा दे सकता है, जिसमें आणविक असेंबलर भी शामिल हैं। | ||
हालांकि वर्तमान में व्यवहार्य नहीं है, आणविक मशीनों के कुछ संभावित अनुप्रयोग आणविक स्तर पर परिवहन, नैनोस्ट्रक्चर और रासायनिक प्रणालियों में हेरफेर, उच्च घनत्व ठोस-राज्य सूचनात्मक प्रसंस्करण और आणविक प्रोस्थेटिक्स हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Coskun|first1=Ali|last2=Banaszak|first2=Michal|author3-link=Raymond Dean Astumian|last3=Astumian|first3=R. Dean|last4=Stoddart|first4=J. Fraser|last5=Grzybowski|first5=Bartosz A.|date=2011-12-05|title=बड़ी उम्मीदें: क्या कृत्रिम आणविक मशीनें अपने वादे को पूरा कर सकती हैं?|journal=Chem. Soc. Rev.|volume=41|issue=1|pages=19–30|doi=10.1039/c1cs15262a|pmid=22116531|issn=1460-4744}}</ref> आणविक मशीनों को व्यावहारिक रूप से उपयोग करने से पहले कई मूलभूत चुनौतियों को दूर करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि स्वायत्त संचालन, मशीनों की जटिलता, मशीनों के संश्लेषण में स्थिरता और काम करने की | हालांकि वर्तमान में व्यवहार्य नहीं है, आणविक मशीनों के कुछ संभावित अनुप्रयोग आणविक स्तर पर परिवहन, नैनोस्ट्रक्चर और रासायनिक प्रणालियों में हेरफेर, उच्च घनत्व ठोस-राज्य सूचनात्मक प्रसंस्करण और आणविक प्रोस्थेटिक्स हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Coskun|first1=Ali|last2=Banaszak|first2=Michal|author3-link=Raymond Dean Astumian|last3=Astumian|first3=R. Dean|last4=Stoddart|first4=J. Fraser|last5=Grzybowski|first5=Bartosz A.|date=2011-12-05|title=बड़ी उम्मीदें: क्या कृत्रिम आणविक मशीनें अपने वादे को पूरा कर सकती हैं?|journal=Chem. Soc. Rev.|volume=41|issue=1|pages=19–30|doi=10.1039/c1cs15262a|pmid=22116531|issn=1460-4744}}</ref> आणविक मशीनों को व्यावहारिक रूप से उपयोग करने से पहले कई मूलभूत चुनौतियों को दूर करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि स्वायत्त संचालन, मशीनों की जटिलता, मशीनों के संश्लेषण में स्थिरता और काम करने की स्थिति है। | ||
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| Molecular nanotechnology |
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आणविक मशीन, नैनाइट, या नैनो मशीन[1] एक आणविक घटक है जो विशिष्ट संदीपनो (इनपुट) के उत्तर में अर्ध-यांत्रिक गतिविधि (आउटपुट) का उत्पादन करता है।[2] [3] सेलुलर जीव विज्ञान में, मैक्रोमोलेक्युलर मशीनें अक्सर जीवन के लिए आवश्यक कार्य करती हैं, जैसे डीएनए प्रतिकृति और एटीपी संश्लेषण है। अभिव्यक्ति अक्सर अणुओं पर अधिक लागू होती है जो केवल मैक्रोस्कोपिक स्तर पर होने वाले कार्यों की नकल करते हैं। यह शब्द नैनोटेक्नोलॉजी में भी आम है, जहां कई अत्यधिक जटिल आणविक मशीनों का प्रस्ताव किया गया है जिसका उद्देश्य एक आणविक कोडांतरक बनाना होता है।[4] [5]
सूक्ष्मनलिका पर चलने वाला काइन्सिन प्रोटीन गतिकी का उपयोग करते हुए एक आणविक जैविक मशीन है#वैश्विक लचीलापन: नैनोस्कोपिक स्केल पर कई डोमेन
पिछले कई दशकों से, रसायनज्ञों और भौतिकविदों ने समान रूप से सफलता की अलग-अलग डिग्री के साथ, मैक्रोस्कोपिक दुनिया में पाई जाने वाली मशीनों को छोटा करने का प्रयास किया है। सेलुलर जीव विज्ञान अनुसंधान में आणविक मशीनें सबसे आगे हैं। 2016 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार आणविक मशीनों के डिजाइन और संश्लेषण के लिए जीन-पियरे सॉवेज, सर जे. फ्रेजर स्टोडार्ट और बर्नार्ड एल. फेरिंगा को दिया गया था। [6] [7]
प्रकार
आणविक मशीनों को दो व्यापक श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है; कृत्रिम और जैविक। सामान्य तौर पर, कृत्रिम आणविक मशीनें (एएमएम) उन अणुओं को संदर्भित करती हैं जिन्हें कृत्रिम रूप से डिज़ाइन और संश्लेषित किया जाता है जबकि जैविक आणविक मशीनें आमतौर पर प्रकृति में पाई जा सकती हैं और पृथ्वी पर जीवोत्पत्ति के बाद अपने रूपों में विकसित हुई हैं।[8]
कृत्रिम
कृत्रिम आणविक मशीनों (एएमएम) की एक विस्तृत विविधता को रसायनज्ञों द्वारा संश्लेषित किया गया है जो जैविक आणविक मशीनों की तुलना में काफी सरल और छोटी हैं। फ्रेजर स्टोडार्ट द्वारासर जे. फ्रेजर स्टोडार्ट।[9] एक आणविक शटल एक रोटाक्सेन अणु है जहां एक अंगूठी यांत्रिक रूप से दो भारी स्टॉपर्स के साथ धुरी पर इंटरलॉक की जाती है। रिंग दो बाध्यकारी साइटों के बीच प्रकाश, पीएच, सॉल्वैंट्स और आयनों जैसे विभिन्न उत्तेजनाओं के साथ स्थानांतरित हो सकती है।[10] जैसा अमेरिकी रसायन सोसाइटी का जर्नल पेपर के इस जर्नल के लेखकों ने नोट किया है: जहां तक [2]रोटैक्सेन में एक आणविक घटक के आंदोलन को दूसरे के संबंध में नियंत्रित करना संभव हो जाता है, आणविक मशीनों के निर्माण की तकनीक उभरेंगे, यांत्रिक रूप से इंटरलॉक किए गए आणविक आर्किटेक्चर ने एएमएम डिजाइन और संश्लेषण का नेतृत्व किया क्योंकि वे निर्देशित आणविक गति प्रदान करते हैं।[11] आज एएमएम (AMMs) की एक विस्तृत विविधता नीचे सूचीबद्ध के रूप में मौजूद है।
आणविक मोटर्स
सिंथेटिक आणविक मोटर ऐसे अणु होते हैं जो एकल या दोहरे बंधन के आसपास दिशात्मक रोटरी गति में सक्षम होते हैं।[12][13][14][15] सिंगल बॉन्ड रोटरी मोटर्स[16] आम तौर पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं से सक्रिय होते हैं जबकि डबल बॉन्ड रोटरी मोटर्स[17] आम तौर पर प्रकाश द्वारा ईंधन दिया जाता है। सावधान आणविक डिजाइन द्वारा मोटर की रोटेशन गति को भी ट्यून किया जा सकता है।[18] कार्बन नैनोट्यूब नैनोमोटर्स का भी उत्पादन किया गया है।[19]
आणविक प्रोपेलर
एक आणविक प्रोपेलर एक अणु है जो घुमाए जाने पर तरल पदार्थ को प्रेरित कर सकता है, इसके विशेष आकार के कारण मैक्रोस्कोपिक प्रोपेलर के अनुरूप बनाया गया है।[20][21] इसमें नैनोस्केल शाफ्ट की परिधि के चारों ओर एक निश्चित पिच कोण पर कई आणविक-पैमाने के ब्लेड लगे होते हैं। आणविक जाइरोस्कोप भी देखें।
आणविक स्विच
एक आणविक स्विच एक अणु है जिसे दो या दो से अधिक स्थिर अवस्थाओं के बीच उत्क्रमणीय रूप से स्थानांतरित किया जा सकता है।[22][22] पीएच, प्रकाश (photoswitch), तापमान, विद्युत प्रवाह, सूक्ष्म पर्यावरण, या लिगैंड की उपस्थिति में परिवर्तन के जवाब में अणुओं को राज्यों के बीच स्थानांतरित किया जा सकता है।[22][23][23][24]
आणविक शटल
एक आणविक शटल एक अणु है जो अणुओं या आयनों को एक स्थान से दूसरे स्थान पर भेजने में सक्षम है। एक आम आणविक शटल में एक रोटाक्सेन होता है जहां मैक्रोसायकल डंबेल बैकबोन के साथ दो साइटों या स्टेशनों के बीच चल सकता है।
नानो कर
नैनोकार एकल अणु वाहन हैं जो मैक्रोस्कोपिक ऑटोमोबाइल के समान हैं और यह समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं कि सतहों पर आणविक प्रसार को कैसे नियंत्रित किया जाए। पहले नैनोकार को 2005 में जेम्स एम. टूर द्वारा संश्लेषित किया गया था। उनके पास एक एच आकार का चेसिस और चार कोनों से जुड़े 4 आणविक पहिए (फुलरीन) थे।[24] 2011 में, बेन फेरिंगा और सहकर्मियों ने पहले मोटरयुक्त नैनोकार को संश्लेषित किया जिसमें घूर्णन पहियों के रूप में चेसिस से जुड़े आणविक मोटर्स थे।[25] लेखक स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप टिप से ऊर्जा प्रदान करके तांबे की सतह पर नैनोकार की दिशात्मक गति प्रदर्शित करने में सक्षम थे। बाद में, 2017 में, टूलूज़ में दुनिया की पहली नैनोकार रेस हुई थी।
आणविक संतुलन
आणविक संतुलन [26] [27] एक सा अणु है जो कई इंट्रा- और इंटरमॉलिक्युलर ड्राइविंग बलों, जैसे हाइड्रोजन बॉन्डिंग, सॉल्वोफोबिक / हाइड्रोफोबिक प्रभाव,[28] π इंटरैक्शन, [29] और स्टेरिक और डिस्पर्सन इंटरैक्शन। [30] आणविक संतुलन छोटे अणु या प्रोटीन जैसे मैक्रोमोलेक्यूल्स हो सकते हैं। सहकारी रूप से मुड़े हुए प्रोटीन, उदाहरण के लिए, अंतःक्रियात्मक ऊर्जा और संचलन संबंधी प्रवृत्ति को मापने के लिए आणविक संतुलन के रूप में उपयोग किए गए हैं। [31]
आणविक ट्वीज़र्स
आणविक ट्वीज़र्स पोषिता अणु होते हैं जो अपनी दो भुजाओं के बीच वस्तुओं को धारण करने में सक्षम होते हैं।[32] आणविक ट्वीज़र्स की खुली गुहा हाइड्रोजन बंधन, धातु समन्वय, हाइड्रोफोबिक बलों, वैन डेर वाल्स बलों, π इंटरैक्शन, या इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रभाव सहित गैर-सहसंयोजक बंधन का उपयोग करके वस्तुओं को बांधती है।[33] आणविक ट्वीज़र्स के उदाहरण बताए गए हैं जो डीएनए से निर्मित होते हैं और डीएनए मशीन माने जाते हैं। [34]
आणविक संवेदक
एक आणविक संवेदक एक अणु है जो एक पता लगाने योग्य परिवर्तन उत्पन्न करने के लिए एक विश्लेषण के साथ संपर्क करता है।[35][36] आणविक संवेदक आणविक मान्यता को किसी प्रकार के रिपोर्टर के साथ जोड़ते हैं, इसलिए आइटम की उपस्थिति देखी जा सकती है।
आणविक तर्क गेट
एक आणविक लॉजिक गेट एक अणु है जो एक या अधिक लॉजिक इनपुट पर लॉजिकल ऑपरेशन करता है और एक सिंगल लॉजिक आउटपुट उत्पन्न करता है।[37][38] आणविक संवेदक के विपरीत, आणविक तर्क गेट केवल तभी आउटपुट देगा जब इनपुट का एक विशेष संयोजन मौजूद होगा।
आण्विक कोडांतरक
एक आणविक कोडांतरक एक आणविक मशीन है जो सटीक रूप से प्रतिक्रियाशील अणुओं की स्थिति के द्वारा रासायनिक प्रतिक्रियाओं को निर्देशित करने में सक्षम है।[39][40][41][42][43]
आणविक काज
एक आणविक काज एक अणु है जिसे चुनिंदा रूप से एक विन्यास से दूसरे में एक प्रतिवर्ती फैशन में स्विच किया जा सकता है।[44] इस तरह के विन्यास में अलग-अलग ज्यामिति होनी चाहिए; उदाहरण के लिए, एक रैखिक अणु में एज़ोबेंज़ीन समूह सिस-ट्रांस समावयवता | सिस-ट्रांस समावयवीकरण से गुजर सकते हैं[45] जब पराबैंगनी प्रकाश के साथ विकिरणित किया जाता है, तो एक मुड़े हुए या वी-आकार के विरूपण के लिए एक प्रतिवर्ती संक्रमण को ट्रिगर करता है।[46][47][48][49] आणविक टिका आमतौर पर एक कठोर अक्ष के चारों ओर एक क्रैंक (तंत्र) जैसी गति में घूमता है, जैसे कि एक डबल बॉन्ड या एरोमैटिक रिंग।[50] हालांकि, अधिक क्लैम्प (टूल) जैसी तंत्र के साथ मैक्रोसायकल आणविक हिंज को भी संश्लेषित किया गया है।[51][52][53]
जैविक
एक राइबोसोम ट्रांसक्रिप्शन (जीव विज्ञान) # बढ़ाव और यूकेरियोटिक अनुवाद के झिल्ली लक्ष्यीकरण चरणों का प्रदर्शन करता है। राइबोसोम हरे और पीले रंग का होता है, स्थानांतरण आरएनए गहरे नीले रंग का होता है, और इसमें शामिल अन्य प्रोटीन हल्के नीले रंग के होते हैं। उत्पादित पेप्टाइड को अन्तः प्रदव्ययी जलिका में छोड़ा जाता है।
कोशिकाओं के भीतर सबसे जटिल मैक्रोमोलेक्यूलर मशीनें पाई जाती हैं, जो अक्सर मल्टी-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स के रूप में होती हैं। [54] जैविक मशीनों के महत्वपूर्ण उदाहरणों में मोटर प्रोटीन शामिल हैं जैसे कि मायोसिन, जो मांसपेशियों के संकुचन के लिए जिम्मेदार है, काइन्सिन, जो कोशिकाओं के अंदर कार्गो को नाभिक से सूक्ष्मनलिकाएं के साथ दूर ले जाता है, और डायनेन, जो कोशिकाओं के अंदर कार्गो को नाभिक की ओर ले जाता है और अक्षीय स्पंदन पैदा करता है मोटाइल सिलिया और फ्लैगेला । "[I]n प्रभाव, [मोटाइल सिलियम] आणविक परिसरों में शायद 600 से अधिक प्रोटीन से बना एक नैनोमैचिन है, जिनमें से कई स्वतंत्र रूप से नैनोमैचिन के रूप में कार्य करते हैं . . . लचीले लिंकर्स उनके द्वारा जुड़े मोबाइल प्रोटीन डोमेन को अपने बाध्यकारी भागीदारों की भर्ती करने और प्रोटीन डोमेन डायनेमिक्स के माध्यम से लंबी दूरी के आवंटन को प्रेरित करने की अनुमति देते हैं।" [55] अन्य जैविक मशीनें ऊर्जा उत्पादन के लिए जिम्मेदार हैं, उदाहरण के लिए एटीपी सिंथेज़ जो एक सेल की ऊर्जा मुद्रा एटीपी को संश्लेषित करने के लिए उपयोग की जाने वाली टर्बाइन जैसी गति को चलाने के लिए मेम्ब्रेन में प्रोटॉन ग्रेडिएंट्स से ऊर्जा का उपयोग करती है। [56] अभी भी अन्य मशीनें जीन अभिव्यक्ति के लिए जिम्मेदार हैं, जिनमें डीएनए की प्रतिकृति के लिए डीएनए पोलीमरेज़, एमआरएनए के उत्पादन के लिए आरएनए पोलीमरेज़, इंट्रोन्स को हटाने के लिए स्प्लिसोसम और प्रोटीन संश्लेषण के लिए राइबोसोम शामिल हैं। ये मशीनें और उनकी नैनोस्केल गतिकी किसी भी आणविक मशीनों की तुलना में कहीं अधिक जटिल हैं जिनका अभी तक कृत्रिम रूप से निर्माण किया गया है। [57]
जैविक मशीनों के नैनोमेडिसिन में अनुप्रयोग हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, [58] उनका उपयोग कैंसर कोशिकाओं की पहचान करने और उन्हें नष्ट करने के लिए किया जा सकता है।[59] [60] मॉलिक्यूलर नैनोटेक्नोलॉजी नैनो टेक्नोलॉजी का एक उपक्षेत्र है, जो इंजीनियरिंग आणविक असेंबलरों, जैविक मशीनों की संभावना के बारे में है जो आणविक या परमाणु पैमाने पर पदार्थ को फिर से व्यवस्थित कर सकते हैं। नैनोमेडिसिन क्षति और संक्रमण की मरम्मत या पता लगाने के लिए शरीर में पेश किए गए इन नैनोरोबोट्स का उपयोग करेगा। आणविक नैनोप्रौद्योगिकी अत्यधिक सैद्धांतिक है, यह अनुमान लगाने की कोशिश कर रही है कि नैनोप्रौद्योगिकी क्या आविष्कार कर सकती है और भविष्य की जांच के लिए एक एजेंडा प्रस्तावित कर सकती है। आण्विक नैनोटेक्नोलॉजी के प्रस्तावित तत्व, जैसे आण्विक असेंबलर और नैनोरोबोट्स वर्तमान क्षमताओं से कहीं अधिक हैं।[61] [62]
अनुसंधान
अधिक जटिल आणविक मशीनों का निर्माण सैद्धांतिक और प्रायोगिक अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र है। आणविक प्रोपेलर जैसे कई अणुओं को डिजाइन किया गया है, हालांकि इन अणुओं के प्रयोगात्मक अध्ययन इन अणुओं के निर्माण के तरीकों की कमी से बाधित हैं।[63] इस संदर्भ में, प्रकाश-संचालित आणविक मशीनों के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण रोटाक्सेन की स्व-असेंबली/डिसअसेंबली प्रक्रियाओं को समझने के लिए सैद्धांतिक मॉडलिंग अत्यंत उपयोगी [64] हो सकती है।[65] यह आणविक-स्तर का ज्ञान नैनो तकनीक के क्षेत्रों के लिए कभी भी अधिक जटिल, बहुमुखी और प्रभावी आणविक मशीनों की प्राप्ति को बढ़ावा दे सकता है, जिसमें आणविक असेंबलर भी शामिल हैं।
हालांकि वर्तमान में व्यवहार्य नहीं है, आणविक मशीनों के कुछ संभावित अनुप्रयोग आणविक स्तर पर परिवहन, नैनोस्ट्रक्चर और रासायनिक प्रणालियों में हेरफेर, उच्च घनत्व ठोस-राज्य सूचनात्मक प्रसंस्करण और आणविक प्रोस्थेटिक्स हैं।[66] आणविक मशीनों को व्यावहारिक रूप से उपयोग करने से पहले कई मूलभूत चुनौतियों को दूर करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि स्वायत्त संचालन, मशीनों की जटिलता, मशीनों के संश्लेषण में स्थिरता और काम करने की स्थिति है।
यह भी देखें
- नैनोबोट
- विक्षनरी: तकनीकी
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