دانشمندان ذرات جدیدی برای اهداف زیست فناوری طراحی کردند / کارخانه‌هایی به ابعاد نانو

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، آزمایشگاه دانشگاه میشیگان نانوذرات مصنوعی ساختند که بطور طبیعی در باکتری‌ها یافت می‌شود. این تحقیق می‌تواند روزی منجر به کاربرد‌هایی جدید در پزشکی، صنعت یا زیست فناوری شوند.

نانوذرات طبیعی در باکتری‌های سراسر زمین پیدا می‌شوند. بعضی‌ها منبع تغذیه اند و بعضی مواد سمی که باکتری با بیمار می‌کند یا می‌شکند، جدا می‌کنند.

تمامی این ذرات دارای یک ویژگی مشترک هستند، پوسته خارجی پروتئینی؛ دانشمندان قصد دارند ذرات جدیدی بر اساس ذرات طبیعی باکتری‌های برای اهداف زیست فناوری طراحی کنند.

یکی از راه‌های هدایت آنزیم‌های مفید به این ذرات اتصال فیزیکی به دنباله‌های پوسته‌های پروتئینی است. دنباله یا پایانه اتصال در قسمت خارجی پوسته ذرات قرار دارد؛ بنابراین مولکول‌های ترکیب شونده در سطح خارجی قرار می‌گیرند نه داخلی. این مشکل بزرگی است اگر هدف رساندن آنزیم به درون ذره و جدا از بقیه سلول باشد.

بریان فرلز محقق دانشگاه میشیگان گفت: به جای فرستادن پروتئین به داخل ذره نیازمند نوع جدیدی از مسدودکننده‌ها هستیم که روی پوسته قرار دارند. هدف ما طراحی پوسته پروتئینی جدیدی است که پایانه اتصال آن داخل ذره باشد و ماده مورد نظر به آن متصل شود.

در مطالعات جدید، دانشمندان پوسته‌های پروتئینی زیادی را با تکنولوژِ خاص به داخل برگرداند. توالی آمینواسید‌ها را جابجا کردند و پایانه‌های اصلی را بهم متصل کردند و یک پایانه جدید در سطح درونی ایجاد کردند. نتیجه ساخت یک پوسته پروتئینی مصنوعی جدید است که تقریبا شبیه همتای طبیعی خود است. هر دو پایانه اتصال در سطح درونی قرار دارند.

ساختار جدید یک مسدود کننده قابل استفاده برای ساخت پوسته‌های ذره است. پوسته‌های ذرات با پروتئین‌های جدید در اندازه و شکل مشابه پوسته‌های طبیعی اند.

ساختار جدید می‌تواند مولکول‌ها را به درون پوسته متصل کند. گروه تحقیقاتی این مفهوم را به وسیله اتصال محموله‌های فلوئورسنت پروتنئینی به پروتئین BMC-H جدید آزمایش کرده‌اند. آزمایش‌های میکروسکوپی و بیوشیمی محموله را درون پوسته نشان می‌دهد.

دانشمندان می‌توانند مقدار باری که وارد سلول می‌شود با کم و زیاد کردن پروتئین‌های BMC-H جدید و پروتئین‌های متصل به پایانه اش کنترل کنند.

هدف بعدی قرار دادن مولکول‌های مفید در ذرات مصنوعی با پوسته جدید است. روزی از این سیستم می‌توان در تقویت لاستیک ها، سوخت‌های زیستی و سایر کالا‌ها استفاده کرد.