ملانین های سنتزی با خواص قابل تنظیم

✅ نقش های مهمی برای ملانین در میکروارگانیسم‌ها، گیاهان و جانوران (شامل انسان ها) مطرح شده است. این رنگدانه‌ها موجب ایجاد رنگ در پوست، مو و چشم می شوند همچنین بافت‌ها و سلول‌ها را در مقابل اشعه ماوراءبنفش و رادیکال‌های آزاد محافظت می‌کنند. موجودات زنده ملانین را با استفاده از آنزیم تروزیناز و با کمک اکسید و پلی مریزه کردن اسیدآمینه تیروزین تولید می‌کنند؛ اما مسیر دقیق بیوسنتزی آن شناخته نشده است. اخیراً دانشمندان با شیوه جدید پلیمرهایی مشابه ملانین را تولید کرده‌اند.

برای دست‌یابی به محصولاتی که خواصی مشابه ملانین داشته باشند تحقیقاتی بر روی پلی مریزه کردن دوپامین و دیگر مشتقات تیروزین تاکنون انجام شده است؛ اما محصولات سنتزی علاوه بر اینکه بازده بالایی ندارند و به لحاظ ساختاری و شیمیایی نیز قابل‌کنترل نیستند، کاربردهای تجاری محدودی دارند. دانشمندان موسسه تحقیقاتی علوم پیشرفته نیویورک، شیوه جدیدی را برای سنتز پلیمرهای مشابه ملانین مطرح کرده‌اند که قابل کنترل است و پلی‌مرهای سفارشی که بدین طریق تولید می‌شوند می‌توانند به‌عنوان مواد آرایشی، پوشش‌ها و سنسورها استفاده شوند.

در روش تازه یافت شده محلول های تیروزینی محتوی تری پپتیدها به‌طور متناوب گرم و سرد می شوند که درنتیجه این عمل ساختارهای سوپر مولکولی براثر اتصالات خود‌به‌خودی ایجاد می شوند. ازجمله این ساختارها می‌توان به نانوفیبریل‌ها و کریستال‌ها اشاره کرد. در طی فرآیند اتصال خود‌به‌خودی پپتیدها، تیروزین‌های شرکت کننده در پپتیدها با تیروزین‌های آزاد برهم‌کنش دارد. حال این سوپر مولکول‌ها با تیروزیناز همراه می‌شوند که بعد از اکسید و متابولیزه شدن به انواع متفاوتی از پلیمرهای مشابه ملانین تبدیل می شوند. تری پپتیدها به‌صورت خودبه‌خودی به‌صورت مجموعه های محلول (FDY و YDF)، مجموعه های آمورف (FYD)، نانوفیبریل ها (YFD و DFY) و یا کریستال ها (DYF) شکل می‌گیرند.

اکسید و پلی مریزه شدن آنزیمی هر کدام از مجموعه‌ها موجب ایجاد پلیمر‌های مجزایی می‌شود، برای مثال پپتید FYD پلیمر متغیرالشکل بژ رنگ با قدرت جذب سه برابری ماوراءبنفش است. DFY موجب ایجاد یک پلیمر ورق مانند قهوه‌ای_ مشکی می‌شود که می‌تواند قدرت سه برابری ذخیره بار را نسبت به سایر پلیمرها از خود نمایش دهد. DYF ذرات پلیمری کروی بارنگ قرمز-قهوای را با حلالیت بالا در آب ایجاد می‌کنند.

این روش که «مسیر جدید در سنتز مواد مشابه با ملانین با خواص تنظیم‌پذیر» نام گرفته است اولین مطالعه در زمینه استفاده از تری پپتیدها برای تولید ملانین سنتزی است. تلاش هایی برای کاربردی کردن این ترکیبات در محصولات آرایشی با قدرت حفاظت در مقابل اشعه فرابنفش و رادیکال‌های آزاد در حال انجام است.

?ترجمه: زمزم جوادی

☑️ لینک خبر
☑️ لینک مقاله
☑️ عضویت در زیست فن پزشکی مولکولی
☑️ عضویت در زیست فن میکروبی صنعتی محیط زیست
☑️عضویت در کانال زیست فن

ملانین های سنتزی با خواص قابل تنظیم – اخبار زیست فناوری