Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Fotoğraf altı: Alexis Vallée-Bélisle ve ekibi tarafından tasarlanan floresan nano-anten, radyo dalgalarını hem alabilen hem de iletebilen iki yönlü bir radyo gibi, bir renkte ışık alır ve algıladığı protein hareketine bağlı olarak ışığı başka bir renkte geri iletir, bu şekilde tespit yapabiliriz. Bu nano-antenlerin ana yeniliklerinden biri, antenin alıcı kısmının (parlak yeşil), moleküler etkileşim yoluyla incelenen proteinin moleküler yüzeyini algılamak için de kullanılmasıdır. Kaynak: Caitlin Monney

Cihaz, proteinlerin zaman içindeki yapısal değişimini izlemek için yeni bir yöntem olarak görülüyor. Bu teknoloji, bilim insanlarının doğal ve insan tasarımı nano teknolojileri daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.

UdeM’den kimya profesörü ve araştırmanın kıdemli yazarı olan Alexis Vallée-Bélisle, “Sonuçlar o kadar heyecan verici ki şu anda bu nano-anteni ticarileştirmek, çoğu araştırmacının ve ilaç endüstrisinin kullanımına sunmak için bir başlangıç ​​şirketi kurmaya çalışıyoruz” dedi.

İki yönlü telsiz gibi çalışan bir anten

DNA'nın tipik olarak insan saçından 20 bin kat daha küçük yapı taşlarına sahip "Lego benzeri" özelliklerinden esinlenerek, proteinlerin işlevini karakterize etmeye yardımcı olabilecek DNA tabanlı bir floresan nano-anten yapıldı.

Radyo dalgalarını hem alabilen hem de iletebilen iki yönlü bir radyo gibi floresan nano-anten bir renkte veya dalga boyunda ışığı alır ve algıladığı protein hareketine bağlı olarak ışığı algılayabildiğimiz başka bir renkte geri iletir.

Bu nano-antenlerin ana yeniliklerinden biri, antenin alıcı kısmının moleküler etkileşim yoluyla incelenen proteinin moleküler yüzeyini algılamak için de kullanılmasıdır.

UdeM kimya bölümü doktora öğrencisi ve çalışmanın ilk yazarı olan Scott Harroun’a göre, bu nano-antenleri tasarlamak için DNA kullanmanın ana avantajlarından biriyse DNA kimyasının nispeten basit ve programlanabilir olmasıdır.

Harroun, “DNA tabanlı nanoantenler, işlevlerini optimize etmek için farklı uzunluklarda ve esnekliklerde sentezlenebilir. DNA'ya kolayca bir floresan molekülü eklenebilir ve daha sonra bu floresan nanoanten, bir enzim gibi biyolojik bir nanomakineye bağlanabilir. Nanoanten tasarımını dikkatlice ayarlayarak protein biyolojik işlevini yerine getirirken farklı bir sinyal üreten beş nanometre uzunluğunda bir anten yaptık” dedi.

Bilim insanları, floresan nano-antenlerin biyokimya ve nano teknolojide birçok çalışmanın önünü açtığına inanıyorlar.

Harroun, “Örneğin, çeşitli biyolojik moleküller ve ilaçlarla alkalen fosfataz enziminin işlevini gerçek zamanlı ve ilk tespitini yapabildik. Bu enzim, çeşitli kanserler ve bağırsak iltihabı dahil olmak üzere birçok hastalıkla ilişkilendirilmiştir” dedi.

UdeM’de kimya üzerine doktora yapan ve araştırmanın ortak yazarlarından Dominic Lauzon, “Bu yeni yöntem, doğal nano makinelerin nasıl çalıştığını veya arızalanarak hastalıklara yol açtığını anlamamıza yardımcı olmasının yanı sıra kimyagerlerin umut vadedebilecekleri yeni ilaçları belirlemelerine de yardımcı olabilir. Ayrıca nanomühendislere gelişmiş nanomakineler geliştirmeleri için rehberlik de edebilir” dedi.

https://www.nature.com/articles/s41592-021-01355-5