A fejléc szövege

A cukor bomlása ATP jelenik meg, amely a sejtek fő kémiai energiaszállítója és -tárolója. Ha a sejtfolyamatokhoz valamiért energiára van szükség, az ATP energiát juttat oda azzal, hogy egyszerűbb vegyületre bomlik le. A sejtekben az ATP legjobb termelői az ún. mitokondriumok a sejt miniatűr energiaüzemei. A spermiumok farkában a fejhez legközelebb eső részben található egy mitokondriumokból összerakott spirál, a farok többi, háromnegyednyi részén pedig az ún. glikolízis nevű folyamat zajlik, amely során a cukor több komponensre, többek között ATP-molekulákra bomlik le.

A spermiumok farokrészén megtalálható, tíz különböző enzimből álló biológiai motor a szervezetben található cukrot használja alapanyagnak, amiből aztán többek között ATP-t, adenozin-trifoszfátot bont le. Az enzinmotor tulajdonságai azért olyan különlegesen érdekesek a fejlesztést vezető Alexander Travis professzornak és Cornell University-n dolgozó csoportjának, mert bár a legtöbb enzim szeret nedvesebb sejtmatériához csatlakozni, addig ezek inkább a spermium farkának szilárdabb és rostos anyagához tapadnak, amely a mesterséges anyagokkal való kombinálás szempontjából kifejezetten szerencsésnek bizonyulhat. A kérdés jelenleg az, hogy milyen könnyen lehet az enzimeket ember gyártotta eszközökhöz kötni. 

A 10 enzimből ugyanis még csak hármat sikerült hozzákapcsolni egy nikkel-ionokkal borított aranychiphez. A vizsgálatok során egerek spermáját használták fel (az emberek és az egerek hímivarjsejtproteinjei ugyanis eléggé közel állnak egymáshoz). Az eddigi eredmények azt mutatják, a vércukor jelentheti az üzemanyagot egy ilyen imitált biológiai motor esetében. Ha a fejlesztés során mind a tíz enzimet sikerül működésre bírni, a következő kérdés az lesz, hogy miként lehet az energiát a biológiai motortól a nanoeszköz megfelelő részeihez eljuttatni, ez azonban már a biomérnökök feladata lesz, mondta Travis.

Travis szerint elképzelhető a jövőben például olyan miniatűr liposzóma-kapszula is, amelyben rákellenes gyógyszerek találhatóak, borításukon pedig olyan antitestek lesznek, amelyek irányítják a kapszulákat, hogy mely tumorsejteket támadják meg. Ilyen esetben például az ATP-ellátás működtetné folyamatosan a gyógyszerpumpákat, így biztosítva a lassú és stabil tempójú adagolást.