به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان دانشگاه مونترال نانوآنتنی برای نظارت بر حرکات پروتئین‌ها ساخته‌اند. این دستگاه روش جدیدی برای نظارت بر تغییرات ساختاری پروتئین‌ها در طول زمان است و ممکن است به دانشمندان کمک کند تا فناوری‌های نانو طبیعی و طراحی شده توسط انسان را بهتر درک کنند.
الکسیس والی بلیزل، استاد شیمی دانشگاه مونترال، نویسنده ارشد مقاله مربوط به این مطالعه، گفت: «نتایج آنقدر هیجان‌انگیز است که ما در حال حاضر روی راه‌اندازی یک شرکت نوپا کار می‌کنیم تا این نانوآنتن را تجاری‌سازی و در دسترس بیشتر محققان و صنعت داروسازی قرار دهیم.»
بیش از ۴۰ سال پیش، محققان اولین دستگاه سنتز کننده DNA را برای ایجاد مولکول‌هایی که اطلاعات ژنتیکی را رمزگذاری می‌کنند، اختراع کردند. این محقق که همچنین دارای کرسی تحقیقاتی کانادا در مهندسی زیستی و بیونانوتکنولوژی است، افزود: «در سال‌های اخیر، شیمی‌دان‌ها دریافته‌اند که DNA می‌تواند برای ساخت انواع نانوساختار‌ها و نانوماشین‌ها نیز استفاده شود.»
او گفت: «با الهام از ویژگی‌های لگو مانند DNA، با بلوک‌های ساختمانی که معمولاً ۲۰۰۰۰ برابر کوچک‌تر از موی انسان هستند، یک نانوآنتن فلورسنت مبتنی بر DNA ایجاد کرده‌ایم که می‌تواند به توصیف عملکرد پروتئین‌ها کمک کند.»
وی افزود: «مانند یک رادیو دو طرفه که هم می‌تواند امواج رادیویی را دریافت و هم ارسال کند، نانوآنتن فلورسنت نور را در یک رنگ یا طول موج دریافت می‌کند و بسته به حرکت پروتئینی که شناسایی می‌کند، سپس نور را به رنگ دیگری ارسال می‌کند که ما می‌توانیم آن را تشخیص دهیم.»
یکی از نوآوری‌های اصلی این نانوآنتن‌ها این است که بخش گیرنده آنتن نیز برای حس کردن سطح مولکولی پروتئین مورد مطالعه از طریق تعامل مولکولی استفاده می‌شود.
اسکات هارون، دانشجوی دکترای شیمی دانشگاه مونترال و اولین نویسنده این مطالعه، گفت: «یکی از مزایای اصلی استفاده از DNA برای مهندسی این نانوآنتن‌ها این است که شیمی DNA نسبتاً ساده و قابل برنامه‌ریزی است.»
او گفت: «نانوآنتن‌های مبتنی بر DNA را می‌توان با طول‌ها و انعطاف‌پذیری‌های مختلف برای بهینه‌سازی عملکردشان سنتز کرد. می‌توان به راحتی یک مولکول فلورسنت را به DNA متصل کرد و سپس این نانوآنتن فلورسنت را به یک نانوماشین بزیستی مانند یک آنزیم متصل کرد.»
با تنظیم دقیق طراحی نانوآنتن، ما پنج آنتن با ابعاد نانومتری ایجاد کرده‌ایم که وقتی پروتئین عملکرد زیستی خود را انجام می‌دهد، سیگنال مشخصی تولید می‌کند.
دانشمندان معتقدند نانوآنتن‌های فلورسنت راه‌های هیجان انگیز زیادی را در بیوشیمی وفناوری‌نانو باز می‌کنند. هارون گفت: «به عنوان مثال، ما توانستیم در زمان واقعی و برای اولین بار، عملکرد آنزیم آلکالین فسفاتاز را با انواع مولکول‌های زیستی و دارو‌ها شناسایی کنیم. این آنزیم در بسیاری از بیماری‌ها از جمله سرطان‌های مختلف و التهاب روده نقش دارد.»
دومینیک لاوزون، یکی از نویسندگان این مقاله، افزود: «علاوه بر اینکه این روش جدید به ما کمک می‌کند تا بفهمیم چگونه نانوماشین‌های طبیعی کار می‌کنند و در نتیجه منجر به بیماری می‌شوند، این روش جدید همچنین می‌تواند به شیمیدانان کمک کند دارو‌های جدید امیدوارکننده را شناسایی کنند و همچنین نانومهندسان را برای توسعه نانوماشین‌های بهبودیافته راهنمایی کند».
دانشمندان گفتند که یکی از پیشرفت‌های اصلی این نانوآنتن‌ها، سهولت استفاده از آنها است. والی گفت: «شاید چیزی که ما بیش از همه از آن هیجان زده هستیم، درک این موضوع باشد که بسیاری از آزمایشگاه‌ها در سراسر جهان، مجهز به یک طیف‌سنج معمولی، می‌توانند به راحتی از این نانوآنتن‌ها برای مطالعه پروتئین مورد علاقه خود، مانند شناسایی دارو‌های جدید یا توسعه فناوری‌های نانویی جدید استفاده کنند.»
ارسال نظرات