ابداع کوچک ترین آنتن جهان با بهره گیری از DNA!

پژوهشگران کانادایی با بهره گیری از DNA، یک نانوآنتن را ابداع نموده اند که می تواند حرکات پروتئین ها را به دقت مورد بررسی قرار دهد.
به گزارش عاشق وب به نقل از ایسنا و به نقل از نانومگزین، پژوهشگران “دانشگاه مونترآل”(UdeM) کانادا، یک نانوآنتن را جهت بررسی حرکات پروتئین ها ابداع نموده اند. این نانوآنتن، یک روش جدید جهت بررسی تغییر ساختاری پروتئین ها به مرور زمان است و می تواند به دانشمندان در درک بهتر نانوفناوری های طبیعی و طراحی شده توسط انسان کمک نماید.
“الکسیس والی بلیزل”(Alexis Vallée-Bélisle)، استاد شیمی دانشگاه مونترآل و از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: نتایج این پژوهش، آنقدر هیجان انگیز هستند که ما می توانیم آنها را هم اکنون به یک استارتاپ ارائه دهیم تا نانوآنتن تجاری سازی شود و در دسترس بیشتر پژوهشگران و صنایع دارویی قرار بگیرد.

یک آنتن مانند آنتن های رادیویی
پژوهشگران بیش از ۴۰ سال پیش، اولین سنتزکننده DNA را برای ایجاد مولکول هایی که اطلاعات ژنتیکی را رمزگذاری می کنند، ابداع کردند. والی بلیزل افزود: شیمی دانان در سالهای اخیر دریافته اند که از DNA می توان برای ساخت انواع نانوساختارها و نانوماشین ها نیز بهره برد.
وی ادامه داد: ما با الهام از خاصیت های لگو مانند DNA و با بهره گیری از قطعاتی که بطور معمول ۲۰ هزار برابر کوچک تر از موی انسان هستند، یک نانوآنتن فلورسنت مبتنی بر DNA ابداع کرده ایم که می تواند به توصیف عملکرد پروتئین ها کمک نماید. نانوآنتن فلورسنت مانند یک رادیوی دو طرفه است که می تواند امواج رادیویی را هم دریافت و هم ارسال نماید، 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 بوسیله تعامل مولکولی، برای حس کردن سطح مولکولی پروتئین مورد نظر استفاده می شود.
“اسکات هارون”(Scott Harroun)، دانشجوی مقطع دکتری رشته شیمی در دانشگاه مونترآل و از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: یکی از مزایای اصلی استفاده از DNA برای مهندسی نانوآنتن ها این است که شیمی DNA نسبتا ساده و قابل برنامه ریزی است.
وی ادامه داد: نانوآنتن های مبتنی بر DNA را می توان با طول ها و انعطاف پذیری های متفاوتی ابداع کرد تا عملکرد آنها بهینه سازی شود. می توان یک مولکول فلورسنت را به آسانی 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 خودرا انجام می دهد، سیگنال مشخصی را تولید نماید.
دانشمندان باور دارند که نانوآنتن های فلورسنت، راه های هیجان انگیز بسیاری را در بیوشیمی و نانوفناوری می گشایند. هارون اظهار داشت: بعنوان نمونه، ما توانستیم در زمان واقعی و برای اولین بار، عملکرد آنزیم “آلکالین فسفاتاز”(ALP) را با انواع مولکول های بیولوژیکی و داروها شناسایی نماییم. این آنزیم، در خیلی از بیماریها همچون سرطان های مختلف و التهاب روده نقش دارد.
“دومینیک لاوزون”(Dominic Lauzon)، از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: این روش جدید علاوه بر کمک کردن به درک نحوه عملکرد یا عملکرد نادرست نانوماشین های طبیعی که به بیماری منجر می شوند، می تواند به شیمیدانان کمک نماید تا به شناسایی داروهای جدید امیدوارکننده بپردازند و همچنین، مهندسان حوزه نانو را برای توسعه نانوماشین های بهبودیافته راهنمایی کند.
بگفته دانشمندان، یکی از پیشرفت های اصلی این نانوآنتن ها، سادگی استفاده از آنها است.
والی بلیزل افزود: شاید آنچه ما را بیش از همه هیجان زده می کند، درک این مساله باشد که خیلی از آزمایشگاه های سراسر جهان که مجهز به یک طیف سنج معمولی هستند، می توانند به آسانی از این نانوآنتن ها جهت بررسی پروتئین مورد نظر خود استفاده کنند و به شناسایی داروهای جدید یا توسعه نانوفناوری های جدید بپردازند.
این پژوهش، در “Nature Methods” به چاپ رسید.