ساخت نانورباتی از جنس دی ان ای
به گزارش بی دانلود پژوهشگران موفق شده اند نانورباتی از دی اِن اِی بسازند تا از آن برای کشف فرایندهای سلولی استفاده کنند.
به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از پایگاه خبری سایِنس دِیلی (Science Daily)، هرچند ساخت یک ربات کوچک از دی اِن اِی و استفاده از آن برای مطالعه فرایندهای سلولی نامرئی با چشم غیرمسلح، به داستان های علمی تخیلی شباهت دارد، اما در واقع مبحث تحقیقات دانشمندان مؤسسه سلامتی و تحقیقات پزشکی اینسِرم (Inserm)، مرکز ملی پژوهش های علمی فرانسه (CNRS) و دانشگاه مون پُلیه در فرانسه است.
این نانو ربات بسیار نوآورانه باید امکان مطالعه دقیق تر نیروهای مکانیکی اعمال شده در سطوح میکروسکوپی را فراهم آورد که برای خیلی از فرایندهای بیولوژیک و پاتولوژیک بسیار مهم هستند. این پژوهش در مجله نیچِر کامیونیکِیشِنز (Nature Communications) انتشار یافته است.
سلول های ما در معرض نیروهای مکانیکی اعمال شده در مقیاس میکروسکوپی هستند و سبب ارسال پیام های بیولوژیک ضروری برای خیلی از فرایندهای سلولی درگیر در عملکرد طبیعی بدن ما یا در ایجاد بیماری ها می شوند؛ مثلا حس لامسه تا حدی مشروط به اعمال نیروهای مکانیکی بر گیرنده های سلولی خاص است (که سال جاری به کاشف آن، جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی اعطا شد).
علاوه بر لمس، این گیرنده ها که به نیروهای مکانیکی حساس هستند و بعنوان گیرنده های مکانیکی (mechanoreceptors) شناخته می شوند، سایر فرآیندهای بیولوژیکی اصلی مانند انقباض عروق خونی، درک درد، تنفس یا حتی تشخیص امواج صوتی در گوش را تنظیم می کنند.
اختلال عملکرد این حساسیت مکانیکی سلولی در خیلی از بیماری ها دخیل است؛ مثلا سرطان: سلول های سرطانی در بدن مهاجرت می کنند و دائم با خواص مکانیکی ریزمحیط خود سازگار می شوند. این سازگاری فقط به این علت امکان پذیر است که نیروهای خاصی توسط گیرنده های مکانیکی که اطلاعات را به اسکلت سلولی منتقل می کنند، شناسایی می شوند.
در حال حاضر، دانش ما از این مکانیسم های مولکولی درگیر در حساسیت مکانیکی سلول هنوز بسیار محدود است.
چندین فناوری هم اکنون برای اعمال نیروهای کنترل شده و مطالعه این مکانیسم ها در دسترس هستند؛ اما آنها محدودیت هایی دارند. بخصوص این که بسیار پرهزینه هستند و به ما اجازه نمی دهند چندین گیرنده سلولی را به صورت هم زمان مطالعه نماییم که اگر بخواهیم داده های زیادی را جمع آوری نماییم، استفاده از آنها بسیار زمان بر است.
ساختارهای اوریگامی دی اِن اِی
این تیم پژوهشی تصمیم گرفتند روش اریگامی دی اِن اِی را بعنوان روش جایگزین پیشنهاد کنند. این امر امکان مونتاژ نانوساختارهای سه بعدی را به شکل از پیش تعریف شده با استفاده از مولکول دی اِن اِی بعنوان ماده ساختمانی فراهم می آورد. طی ۱۰ سال گذشته، این روش سبب پیشرفت های عمده ای در زمینه فناوری نانو شده است.
این روش پژوهشگران را قادر ساخت تا یک نانوربات متشکل از سه ساختار اوریگامی دی اِن اِی طراحی نمایند. این نانوربات با اندازه یک سلول انسانی سازگار است.
این تیم با جفت کردن ربات با مولکولی که یک گیرنده مکانیکی را تشخیص می دهد، کار شروع کردند. این امر سبب شد ربات به سمت بعضی از سلول های خود هدایت شوند و به صورت خاص نیروها را به گیرنده های مکانیکی هدفمندی که روی سطح سلول ها قرار دارند اعمال شوند تا آنها را فعال کنند.
چنین ابزاری برای تحقیقات پایه بسیار پرارزش است؛ چونکه احتمالا میتوان از آن برای درک بهتر مکانیسم های مولکولی درگیر در حساسیت مکانیکی سلول و کشف گیرنده های سلولی جدید حساس به نیروهای مکانیکی استفاده نمود. به لطف این ربات، دانشمندان همینطور می توانند با دقت بیشتری روی این مورد مطالعه کنند که هنگام اعمال نیرو، در کدام لحظه، مسیرهای علامت دهی (signaling pathways) کلیدی برای خیلی از فرایندهای بیولوژیک و پاتولوژیک در سطح سلول فعال می شوند.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب