ساخت مخاط مصنوعی با قابلیت آنتی میکروبیال

به گزارش مهر به نقل از نیواطلس، مخاط نقشی کلیدی در بدن انسان دارد. اکنون جمعی از محققان دانشگاه MIT نسخه ای از مخاط مصنوعی ابداع کرده اند و نشان داده اند که خاصیت آنتی میکروبیال تأثیرگذاری دارد که حتی از نمونه واقعی بیشتر است.

مخاط روی سطوحی از بدن را می پوشاند که با دنیای خارجی در تماس است مانند بینی (Nose)، دهان، گلو و مسیر گوارشی. این ماده بافت های حساس را مرطوب نگه می دارد و نقش مهمی در محافظت از بدن انسان در مقابل تهدیدهای خارجی مانند باکتری ها دارد.

محققان دریافته اند موسین (پروتئین هایی که مخاط را تشکیل می‌دهند) قادر به تداخل با چند قابلیت حیاتی در باکتری هستند مانند توانایی برقراری ارتباط با یکدیگر، تولید مواد سمی و چسبیدن به سلول های میزبان. تولید مجدد این قابلیت ها میتواند مواد آنتی میکروبیال مفیدی ایجاد کند که احتمال کمتری دارد مقاومت آنتی بیوتیکی در باکتری ها بوجود بیاورند.

لورا کیسلینگ محقق ارشد این پژوهش می گوید:ما واقعاً دوست داریم بفهمیم چه ویژگی هایی از مو سین برای فعالیت آن ها مهم است و از آنها تقلید کنیم. به این ترتیب بدن انسان میتوان مسیر بیماری زایی میکروب ها را مسدود کند.

اما در این مسیر یک چالش وجود دارد. موسین ها به شکل برس های پلیمری بلند و باریکی هستند که شامل ستونی از آمینو آسیدها با مولکول های شکر به اسم گلیکان در کناره ها هستند. این حجم بزرگ و شکل پیچیده پروتئین ها، ساخت آن ها را برای دانشمندان دشوار کرده است.

در تحقیق جدید، پژوهشگران از روش جدیدی برای تولید مخاط استفاده کرد. آن ها با استفاده از یک کاتالیزور مبتنی بر تنگستن، یک حلقه کربن را در یک مولکول خطی که حاوی پیوند دوگانه کربن- کربن است، باز کردند. نکته مهم، این پیکربندی پیوندهای دوتایی cis است، یعنی جایی که اتم های کربن گروه‌های شیمیایی را از یک طرف متصل کرده اند. این در تضاد با تنظیمات «ترانس» است که در آن گروه ها در دو طرف مخالف ظاهر می شوند.

تنظیمات cis شباهت بیشتری به شکل طبیعی موسین ها دارد و سبب می شود آن ها در آب بهتر حل شوند. در آزمایش های بعدی محققان موسین های مصنوعی را در مقابل سموم تولید شده توسط باکتری های عامل وبا قرار دادند. آنها دریافتند که نه تنها پلیمرهای مصنوعی cis در جذب آن سموم بهتر از ترانس هستند، بلکه حتی از موسین های طبیعی نیز بهتر عمل می کنند.

پژوهش مذکور در ژورنال ACS Central Science منتشر شده است.