زیحسگرهازیست شناسی مصنوعی

پل های پروتئینی جدید فاصله شیمیایی بین زیست شانسی و ابزارهای بیوالکترونیکی را از بین می برند

حیات همیشه با قوانین مشخص مولکولی خود، برقرار است. اما ابزار ما برای دستکاری حیات -برای درمان بیماری ها، ترمیم بافت آسیب دیده و جایگزینی اعضاء از دست داده- از حوزه ای بی جان منشأ گرفته اند: فلزات، پلاستیک و مواردی این چنینی.


با وجود عملکردهای نجات و حفظ حیات توسط این ابزار، درمان های ساخته ی بشر ریشه در یک زبان شیمیایی دارند که به گونه ای ناجور با ظرافت های زیستی ما ارتباط برقرار می کنند. الکترودهای کاشتنی در بدن از خود جای زخم به جای می گذارند، سیم ها بیش از حد داغ می شوند و بدن ما در مقابل پمپ ها، لوله ها و دریچه های مورد نیاز درمان بیماری ها، دچار کشمکش و تداخلات می شود.

یک راهکار این است که فاصله بین ابزارهای صناعی و حوزه زیست شناسی به گونه ای پل زده شود. بدین صورت که از قوانین زیستی استفاده کنیم تا اطلاعات را بین بیوشیمی بدنمان با شیمی ابزارهایمان تبادل نماییم. مهندسین دانشگاه واشنگتن پپتیدهایی -مجموعه های کوچک اسیدآمینه ای که می توانند عملکردهای بی شماری را در بدن ما به انجام رسانند- ارائه نموده اند که می توانند چنین ارتباطی را برقرار نمایند.

این محققین نشان داده اند چگونه می توان به صورت ژنتیکی پپتیدهایی را مهندسی نمود که بتوانند به صورت نانوسیم بر روی سطوح جامد دو بعدی که ضخامتی تنها به اندازه یک لایه اتمی دارند، مجتمع شوند. این مجموعه های نانوسیمی عملکردی مهم دارند، چرا که پپتیدها اطلاعات را در عرض سطح اتصالی زیستی/نانو (bio/nano) از طریق تشخیص مولکولی انتقال می دهند؛ با همان اصولی که مبنای اندرکنش های بیوشیمیایی هستند مانند اتصال آنتی بادی به آنتی ژن مخصوص خود یا اتصال پروتئین به DNA.

از آن جا که ارتباط دو طرفه است، پپتیدها “زبان” فناوری را درک می کنند و ابزارهای ساخته ی ما نیز زبان زیستی را.
این محققین به دنبال پپتیدی یوده اند که بتواند با موادی مانند طلا، تیتانیوم و حتی ماده های معدنی موجود در استخوان و دندان ها اندرکنش داشته باشد، چرا که چنین مجموعه ای توانایی آن را دارد که آینده ی ابزارهای پزشکی و نوری- الکترونیکی را تشکیل دهد.

پپتید ایده آل باید بتواند ویژگی های فیزیکی زیست مواد مصنوعی را تغییر دهد و همچنین نسبت به تغییرات این چنینی پاسخ دهد. با این ویژگی ها، چنین پپتیدی می تواند “اطلاعات” را از ماده سنتزی و مصنوعی به زیست مولکول ها انتقال دهد و بدین صورت پلی بین فاصله شیمیایی زیست شناسی و فناوری بزند.

این محققین دریافتند که پپتید GrBP5، اندرکنش های امیدبخشی را با گرافن شبه فلزی و دیگر نانومواد دو بعدی برقرار می نماید و به صورت خودبخودی به شکل الگوهای نانوسیمی بر روی سطح گرافن در می آید. آزمایش های تکمیلی ای محققین نویدبخش برقراری ارتباطات اطلاعاتی در بین حوزه های زیست شناسی و فناوری می باشد.

لینک خبر
لینک مقاله

برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن