به گزارش ایسنا و به نقل از نانومگزین، محققان" دانشگاه مونترآل"( UdeM) کانادا، یک نانوآنتن را برای بررسی حرکات پروتئین ها اختراع کرده اند. این نانوآنتن، یک روش جدید برای بررسی تغيير ساختاری پروتئین ها به مرور زمان است و میتواند به دانشمندان در درک بهتر نانوفناوری های طبیعی و طراحی شده توسط انسان کمک کند.
" الکسیس والی بلیزل"( Alexis Vallée- Bélisle)، استاد شیمی دانشگاه مونترآل و از محققان این پروژه بیان کرد:نتایج این پژوهش، آنقدر هیجان انگیز هستند که ما می توانیم آن ها را در حال حاضر به یک استارتاپ ارائه دهیم تا نانوآنتن تجاری سازی شود و دردسترس بیشتر پژوهشگران و صنایع دارویی قرار بگیرد.
یک آنتن مانند آنتن های رادیویی
محققان بیش از ۴۰ سال پیش ، اولین سنتزکننده DNA را برای ایجاد مولکول هایی که اطلاعات ژنتیکی را رمزگذاری می کنند، ابداع کردند. والی بلیزل ادامه داد :شیمی دانان در سال های اخیر دریافته اند که از DNA میتوان برای ساخت انواع نانوساختارها و نانوماشین ها نیز استفاده کرد.
او افزود:ما با الهام از ویژگی های لگو مانند DNA و با استفاده از قطعاتی که معمولاً ۲۰ هزار برابر کوچک تر از موی انسان هستند، یک نانوآنتن فلورسنت مبتنی بر DNA ابداع کرده ایم که میتواند به توصیف عملکرد پروتئین ها کمک کند. نانوآنتن فلورسنت مانند یک رادیوی دو طرفه است که میتواند امواج رادیویی را هم دریافت و هم ارسال کند، نور را در یک رنگ یا طول موج می گیرد و باتوجه به حرکت پروتئین، نور را به رنگ دیگری تبدیل می کند که ما می توانیم آنرا تشخیص دهیم.
یکی از نوآوری های اصلی نانوآنتن ها این است که بخش گیرنده آنتن نیز از طريق تعامل مولکولی، برای حس کردن سطح مولکولی پروتئین موردنظر استفاده می شود.
" اسکات هارون"( Scott Harroun)، دانشجوی مقطع دکتری رشته شیمی در دانشگاه مونترآل و از محققان این پروژه گفت:یکی از مزایای اصلی استفاده از DNA برای مهندسی نانوآنتن ها این است که شیمی DNA نسبتا ساده و قابل برنامه ریزی است.
او ادامه داد:نانوآنتن های مبتنی بر DNA را میتوان با طول ها و انعطاف پذیری های متفاوتی ابداع کرد تا عملکرد آنها بهینه سازی شود. میتوان یک مولکول فلورسنت را به راحتی به DNA متصل کرد و سپس این نانوآنتن فلورسنت را به یک نانوماشین بیولوژیکی مانند یک آنزیم متصل کرد. ما با تنظیم دقیق طراحی نانوآنتن، پنج آنتن به طول نانومتر ابداع کرده ایم تا هنگامی که پروتئین عملکرد بیولوژیکی خود را انجام می دهد، سیگنال مشخصی را تولید کند.
دانشمندان باور دارند که نانوآنتن های فلورسنت، راههای هیجان انگیز بسياري را در بیوشیمی و نانوفناوری می گشایند. هارون بیان کرد:به عنوان نمونه ، ما توانستیم در زمان واقعی و برای نخستین بار ، عملکرد آنزیم" آلکالین فسفاتاز"( ALP) را با انواع مولکول های بیولوژیکی و داروها شناسایی کنیم. این آنزیم، در بسياري از بیماریها از جمله سرطان های گوناگون و التهاب روده نقش دارد.
" دومینیک لاوزون"( Dominic Lauzon)، از محققان این پروژه گفت:این روش جدید علاوه بر کمک کردن به درک نحوه عملکرد یا عملکرد نادرست نانوماشین های طبیعی که به بیماری منجر میشوند ، میتواند به شیمیدانان کمک کند تا به شناسایی داروهای جدید امیدوارکننده بپردازند و همچنين، مهندسان حوزه نانو را برای توسعه نانوماشین های بهبودیافته راهنمایی کند.
به گفته دانشمندان، یکی از پیشرفت های اصلی این نانوآنتن ها، سادگی استفاده از آنها است.
والی بلیزل اضافه کرد:شاید آنچه ما را بیش از همه هیجان زده می کند، درک این موضوع باشد که بسياري از آزمایشگاه های سراسر جهان که مجهز به یک طیف سنج معمولی هستند، میتوانند به راحتی از این نانوآنتن ها برای بررسی پروتئین موردنظر خود استفاده کنند و به شناسایی داروهای جدید یا توسعه نانوفناوری های جدید بپردازند.
این پژوهش، در" Nature Methods" به چاپ رسید.
- 15
- 5
