Los químicos llevan mucho tiempo jugando con los rotaxanos. El nombre, derivado del griego, básicamente significa "eje de rueda", y no sin razón.

Porque una molécula de rotaxano consta esencialmente de un eje y un anillo, o aro, enhebrado sobre él. Para evitar que el aro se salga del eje, Se colocan "tapones" voluminosos en cada extremo. Estas, Sucesivamente, consisten en anillos entrelazados. Toda la construcción parece una mancuerna con un aro alrededor del mango (ver diagrama).

Todos los rotaxanos de ADN anteriores son productos de la química orgánica. También son mucho más pequeños en tamaño y, por lo tanto, exhiben márgenes más cortos de movimiento mecánico a nanoescala. Es más, la nueva alternativa de ADN se puede equipar fácilmente con funciones adicionales, para que se puedan desarrollar rápidamente sistemas mecánicos sofisticados.

Para construir los nuevos rotaxanos, El equipo de investigación del Dr. Damian Ackermann y el Prof. Michael Famulok del Instituto de Ciencias Médicas y de la Vida (LIMES) de la Universidad de Bonn utilizó un material que normalmente se conoce por constituir los componentes básicos de la vida misma:el ADN. Pero los investigadores no están interesados ​​principalmente en la función del ADN como portador genético. Bastante, su foco de interés radica en el uso de los principios del emparejamiento de bases de las cadenas dobles de ADN para construir arquitecturas sofisticadas a nanoescala. La doble hélice forma un andamio muy estable. Es más, una parte de una hebra se puede quitar en cualquier posición elegida para que sirva como punto de conexión para otros componentes de una nanomáquina. "La especificidad de las hebras individuales hace que el ADN sea muy adecuado. Nos ofrece muchas posibilidades, "explica Damian Ackermann." El ADN es como un ladrillo de Lego, Es el material ideal para nanoarquitectura, "agrega el profesor Famulok.

Los bioquímicos de Bonn han creado un tipo de rotaxano completamente nuevo. Forma una unidad mecánica estable, con un aro interior que se mueve libremente. Se pueden hacer muchas cosas con esta rueda. "Prevemos bastantes cosas, ", dice el profesor Famulok." Nuestro objetivo inicial es construir sistemas en los que el movimiento se pueda controlar a nivel nano. El eje y las ruedas ya están disponibles, y tenemos algunas ideas sobre cómo hacer girar las ruedas ". Estos nano motores también podrían combinarse con otros sistemas biológicos, como las proteínas.

Los investigadores ahora se dan cuenta de que, con su ADN rotaxanos, han sentado las bases para el desarrollo de todo tipo de sistemas nanomecánicos diferentes basados ​​en ADN bicatenario entrelazado mecánicamente. Queda abierto lo que finalmente surgirá de estos esfuerzos, pero se ha logrado un avance importante. "Lo que importa es que ahora tenemos un conjunto de componentes novedosos con los que podemos construir cosas que antes eran imposibles, "dice Ackermann:" Los límites de nuestra imaginación tienen, en un sentido, sido empujado un poco más ".