En hiss, en motor och en muskel. Allt i miniatyr. Formgivningen och framställningen av molekylära maskiner är vad som gör att Jean-Pierre Sauvage, Fraser Stoddart och Bernard Feringa tilldelas årets Nobelpris i kemi.
Deras upptäckter tros kunna få betydelse inom cancerbehandling.

– Jag blev överraskad och överväldigad eftersom jag delar priset med två forskare som jag beundrar enormt, säger Fraser Stoddart till TT om sin första reaktion på priset.

TT: Du väntade dig inte det?
– Det har talats om det i många, många år och jag hade nått en punkt där jag inte förväntade mig det längre, om jag ska vara ärlig. Jag trodde inte att det skulle dyka upp på folks radar i Stockholm.

Enligt Kungliga Vetenskapsakademiens (KVA) motivering har trion utvecklat molekyler vars rörelser går att kontrollera och som kan utföra ett arbete när energi tillförs.

”Utvecklingen inom datortekniken visar vilken revolution en miniatyrisering av teknik kan leda till. 2016 års Nobelpristagare i kemi har miniatyriserat maskiner och tagit kemin till en ny dimension”, heter det i motiveringen.

Hiss och datorchip

1983 togs det första steget mot en molekylär maskin när fransmannen Sauvage lyckades länka ihop två ringformade molekyler till en kedja. Normalt sitter molekyler ihop med bindningar där atomerna delar elektroner, men i kedjan satt de istället ihop med en friare mekanisk bindning.

1991 tog Stoddart, född i Storbritannien och verksam i USA, det andra steget när han utvecklade en så kallad rotaxan. Han trädde en molekylär ring på en tunn molekylär axel och visade att ringen kunde röra sig längs axeln. Därifrån har han även utvecklat en molekylär hiss, en molekylär muskel och ett molekylbaserat datorchip.

Gjort nanobil

1999 lyckades Feringa, från Nederländerna, få ett molekylärt rotorblad att snurra åt samma håll och blev då först med att utveckla den molekylära motorn. Därefter har han designat en nanobil och fått rotation på en glasstav som är 10 000 gånger större än själva motorn.

Utvecklingsmässigt befinner sig de molekylära maskinerna i ett mycket tidigt skede – KVA jämför med den elektriska motorn på 1930-talet, där vetenskapsmännen kunde visa upp snurrande vevar och hjul, utan att veta att detta senare skulle leda fram till exempelvis tvättmaskiner och matberedare.

Vilka användningsområden de molekylära maskinerna kommer att få är även i dag svårt att förutspå. Men det skulle bland annat kunna leda fram till nya material, sensorer och energilagringssystem.

Cancerrobotar

– Det finns många användningsområden, bland annat som transportmedel genom kroppen. Men jag tänker mig också till exempel miniatyrrobotar som skulle kunna leta upp cancerceller, säger Bernand Feringa när KVA ringer upp honom under presskonferensen.

– Jag känner mig lite som bröderna Wright. Folk sade till dem ”vad ska vi med flygmaskiner till?”, säger Bernard Feringa.

Professor Olof Ramström, ledamot av Nobelkommittén för kemi, nämner medicinsk forskning som ett möjligt sammanhang.

– Ja, man kan tänka sig att använda den här typen av maskiner för att skapa kemiska gradienter. Och det finns exempel på att man kan använda dem för att faktiskt frisätta läkemedel i kroppen, säger Ramström till TT.

– Nästa steg är molekylär robotik. Där kan man göra väldigt små robotar som kan utföra uppgifter genom ett program som man byggt in i strukturen.

(TT)

 

Mer om årets kemipristagare

71-årige Jean-Pierre Sauvage är född i Paris i Frankrike. Fil. dr 1971 vid universitetet i Strasbourg, där han numer är professor emeritus. Han har även varit verksam vid Centre national de la recherche scientifique (CNRS). Fraser Stoddart är 74 år från Edinburgh i Storbritannien. Fil. dr 1966 vid universitetet i Edinburgh. Han är i dag kemiprofessor vid Northwestern University i Evanston i USA. Bernard L Feringa, 65 år, är född i Barger-Compascuum i Nederländerna. Han är professor i organisk kemi vid Rijksuniversiteit Groningen i Nederländerna.