آنتی‌بادی‌ها کارگران ساختمان‌های نانویی می‌شوند

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، فناوری نانو، طراحی و ساخت سازه‌های مولکولی را در ابعاد نانو در بسیاری از زمینه‌ها از جمله زیست پزشکی بسیار آسان کرده است. اما یک روش مناسب برای ساخت چنین نانوساختار‌هایی استفاده از DNA مصنوعی به عنوان مصالح ساختمانی است. این روز‌ها امکان طراحی و سنتز رشته‌های DNA وجود دارد و دانشمندان از طریق تعامل ساده و قابل پیش‌بینی، رشته‌های DNA را همانند قطعات لگو به یکدیگر متصل می‌کنند و اشکال هندسی زیبای دوبعدی و سه‌بعدی را به صورت کنترل‌پذیر و دقیق می‌سازند.

تا به امروز، بسیاری از اشکال نانو با استفاده از قطعات لگوی DNA ایجاد شده‌اند؛ نانوجعبه تا هندسه‌های پیشرفته‌تر مانند مونالیزا در ابعاد نانو از این دست هستند. با این وجود، برای کاربرد‌های عملی این نانوساختارها، باید مونتاژ و جداسازی آن‌ها توسط نشانه‌های مولکولی انجام گیرد.

در همین راستا، گروه تحقیقاتی دانشگاه تورورگاتا رم نشان داده است که می‌توان آنتی‌بادی‌ها را به عنوان سازندگان مولکولی برای ساختن یا جداسازی نانوساختار‌های DNA استخدام کرد.

عملکرد آنتی‌بادی‌ها، شناسایی و اتصال به مولکول‌ها یا پروتئین‌های خارجی است. به همین دلیل، آنتی‌بادی‌ها نشانگر‌های زیست محیطی ایده‌آلی به شمار می‌روند، زیرا به طور خاص برای هدف قرار دادن مولکول‌های خارجی در خون تولید می‌شوند. هر آنتی بادی هدف خاص خود را دارد و بنابراین کار خود را به روشی کاملا خاص و دقیق انجام می‌دهد.

به گفته محققان دانشگاه تورورگاتا رم، این پروژه دو سال پیش، زمانی شروع شد که متوجه شدیم قابلیت شگفت‌انگیز آنتی‌بادی‌ها برای تشخیص و اتصال به مولکول خاص می‌تواند کاربرد‌های بسیاری در فناوری نانو داشته باشد. درواقع محققان از این ایده کار خود را شروع کردند که از آنتی‌بادی‌ها به عنوان کارگران مولکولی برای ساخت ساختار‌های نانو استفاده کنند.

محققان می‌گویند: برای انجام این کار، قطعات آجر مانند DNA را به کار گرفتیم که قابلیت اتصال به یکدیگر را دارند و می‌توانند نانوساختار‌هایی را به شکل لوله درست کنند. سپس این قطعات آجری با برچسب‌های شناسایی (آنتی‌ژن) را بازمهندسی کردیم؛ به طوری که مونتاژ آن‌ها توسط یک آنتی‌بادی خاص شروع شده بود. در نهایت ساختار‌های لوله‌ای شکل در ابعاد نانو را به دست آوردیم که تنها در صورت وجود آنتی‌بادی در همان ابتدا ساخته می‌شد.

به گفته محققان، آنتی‌بادی‌ها در واقع کارگران بسیار حرفه‌ای هستند. هزاران آنتی‌بادی مجزا وجود دارد که هرکدام آنتی‌ژن خاص خود را به رسمیت می‌شناسد. ما از این ویژگی شگفت‌انگیز استفاده کردیم و قطعات مختلفی را طراحی کردیم که با آنتی‌بادی‌های خاص مونتاژ می‌شوند. بعد قدم دیگری برداشتیم. قطعات DNA لگو مانند را به گونه‌ای طراحی کردیم که نه تنها در حضور آنتی‌بادی، نانوساختار مورد نظرمان را مونتاژ می‌کنند، بلکه می‌توانند توسط کارگران آنتی‌بادی دوم جداسازی شوند و از بین بروند.

گفتنی است، این استراتژی امکان طراحی و ساخت نانوساختار‌های هوشمندی را خواهد داد که می‌توانند در حضور یک نشانگر زیستی خاص، ایجاد و بعدا از بین بروند. این مورد کاربرد‌های بسیاری در زمینه پزشکی، تشخیص و درمان بیماری‌ها خواهد داشت.