並進や回転などの制御された機械的な動作をする分子や分子集合体のことである。分子マシンということもある。分子のスケールやナノスケールであることが一つの特徴であり、大きさがナノメートルのものはナノマシンともいわれる。合成酵素などが知られている。合成分子機械は、身の回りの機械や、生体内の分子機械の動きをヒントに考案されたものが多い。外部からの刺激に応答して分子の構造が変化するものがある。2分子のクラウンエーテルをアゾベンゼンで連結した化合物が合成分子機械の最初の例として知らている。照射でアゾベンゼンユニットをシス体、トランス体に異性化させると、分子構造が大きく変化する。そのため、カチオンに対する親和性を変化させることができる。カナテンやロタキサンを利用して外部刺激によって軸に沿って輪を左右に往復させる分子シャトルや輪を上下させる分子エレベーターの合成が行われた。他には、分子内の一部分が他の部分に対して一方向に回転する分子ローターや、動きを伝達する歯車の仕組みを利用することで、実際にゲスト分子を捕捉してねじることができる分子ピンセットも知られている。DNAがもつ相補性を利用して動作するDNSピンセットも報告されている。光照射によって、一方向にだけ回転する駆動型分子モーターの合成も報告されている。分子モーターはドラッグデリバリーシステムへの応用も期待されている。いった合成分子機械の設計と合成の成果に対して、2016年にノーベル化学賞が授与された。ナノカーについて分子機械の利用の一つとしてナノスケール車体に回転するナノスケールの車輪がついている構造をナノカーという。ナノカーは車体と車輪を結ぶ分子結合が1本の場合、分子結合が回転できることを利用している。これによって、車輪のみが回転する構造が実現する。ナノカーの有名な例として車体としてベンゼン環を三重結合を介してH型に結合したものを用い、車輪として球形の分子のフラーレンを取り付けたものが知られている。いったナノカーは、平坦な基板上で熱をかけると、回転しやすい方向へと動き出すことが確認されている。押すと、進行方向には動くが、横方向にはすべらないことも確認されている。分子モーターを車輪部分に付け、ナノプローブから電圧を与えることでナノカーを動かすナノ四輪駆動も実現されている。いったナノカーもドラッグデリバリーシステムへの応用が期待されている。RACE)」が開催された。これはナノカーが全長100nmのサーキットを走るものであり日本からも参加したことでメディアにも取り上げられた。ナノ電車についてナノカーが経路が決まっていないのに対し、ナノスケールで経路にそって動くナノ構造のことをナノ電車ということがある。経路にそって動き、ある地点で内包物を放出する機構をもっているものがナノ電車として知られている。ナノ電車では、カーボンナノチューブとリボソームの分子複合体からなるナノ構造であるものが知られている。これは、ガラス基板上に形成されたマイクロ流路を進む際に、電位の勾配によって進行方向を決定することが可能である。流路に対して、出発地と目的地に電圧を加えると自動的に最短経路を選択する。これに、カーボンナノチューブの光照射による加熱効果と、リボソームの温度上昇による構造変化を組み合わせると、内包物を放出するナノ構造となる。他には長い分子の鎖の上を分子モーターが走る構造もあり、DNAの特性を利用して目的地を正しく選択する。(19)リンク著者とこのサイトについてお問い合わせはこちらからプライバシーポリシーはこちらスターをつけました引用をストックしましたストック一覧を見る閉じる引用するにはまずログインしてくださいログイン閉じる引用をストックできませんでした。再度お試しください閉じる限定公開記事のため引用できません。