ساخت نانورباتی از جنس دی ان ای
دانلود فایل: 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 حقیقت موضوع 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 موجب ارسال پیام های بیولوژیک ضروری برای خیلی از فرایندهای سلولی درگیر در عملکرد طبیعی بدن ما یا در ایجاد بیماریها می شوند؛ بطورمثال حس لامسه تا حدی مشروط به اعمال نیروهای مکانیکی بر گیرنده های سلولی خاص است (که امسال به کاشف آن، جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی اعطا شد).
علاوه بر لمس، این گیرنده ها که به نیروهای مکانیکی حساس هستند و به عنوان 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 بیماریها دخیل است؛ بطورمثال سرطان: سلول های سرطانی در بدن مهاجرت می کنند و دائم با خواص مکانیکی ریزمحیط خود سازگار می شوند. این سازگاری فقط بدین سبب 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. خصوصاً این که بسیار پرهزینه هستند و به ما اجازه نمی دهند چندین گیرنده سلولی را بصورت 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 به عنوان روش جایگزین پیشنهاد کنند. این امر امکان مونتاژ نانوساختارهای سه بعدی را به شکل از پیش تعریف شده با بهره گیری از مولکول دی اِن اِی به عنوان ماده ساختمانی فراهم می آورد. طی ۱۰ سال گذشته، این روش موجب پیشرفت های عمده ای در حوزه 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 موجب شد ربات به سمت تعدادی از سلول های خود هدایت شوند و بطور 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 باارزش است؛ برای اینکه احیانا می توان 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 همین طور می توانند با دقت بیشتری روی این مساله 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.
منبع: دانلود فایل
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب