ساخت اندامک های مصنوعی با استفاده از نانوذرات پروتئینی - وبلاگ فروش

به گزارش وبلاگ فروش، محققان نشان دادند که با استفاده از نوعی نانوذرات پروتئینی می توان اندامک های مصنوعی ساخت. چنین اندامک هایی دارای دامنه کاربرد پزشکی هستند.

به گزارش گروه دانشگاه وبلاگ فروش، محققان نشان دادند که با استفاده از نوعی نانوذرات پروتئینی می توان اندامک های مصنوعی ساخت. چنین اندامک هایی دارای دامنه کاربرد پزشکی هستند.

بخش بندی یکی از راهبرد های اصلی است که طبیعت از طریق آن امکان کنترل بسیاری از فرآیند های زیستی را فراهم می نماید. برای عملکرد مناسب سلول های زنده، اندامک ها، بخش های کوچک درون سلول ضروری هستند. محققان در حال کار بر روی روش هایی برای ساخت اندامک های مصنوعی هستند که عملکرد های جدیدی به سلول ها اضافه می نمایند یا فرآیند های ناکارآمد را در سلول ها برای مقاصد درمانی نظیر بیماری های متابولیکی اصلاح می نمایند.

این کار را می توان با استفاده از اجزای مصنوعی برای فراوری اندامک های مصنوعی در خارج از سلول یا با استفاده از اجزای ساخته شده در سلول انجام داد. این رویکرد دوم را سوزان تیمرمنز برای دکترای خود با استفاده از نانوذرات پروتئینی آنالیز کرد.

برای پروژه دکترای او در تحقیقات خود، از نانوذرات پروتئینی برای توسعه اندامک های مصنوعی استفاده کرد که می توانند کار های جدیدی را در سلول انجام دهند. این ذرات میکروسکوپی از کپسید های ویروسی (پوسته پروتئینی ویروس ها) تشکیل شده اند که یک دامنه پروتئینی تثبیت نماینده به آن ها اضافه شده است.

تیمرمنز نشان داد که نانوذرات در زمان های طولانی تحت شرایطی که با ذرات داخل سلول قابل مقایسه است پایدار هستند. این برای عملکرد صحیح یک اندامک مصنوعی بسیار مهم است، زیرا اگر نانوذرات در داخل سلول متلاشی گردد و عملکرد خود را از دست بدهد، برای سلول بسیار مخرب خواهد بود. فرآیند های طبیعی در سلول اغلب چنین رفتار پاسخگویی را نشان می دهند، بنابراین تقلید از آن بسیار مهم است. برای داشتن یک عملکرد خاص در سلول، اندامک مصنوعی باید دارای یک جزء فعال باشد. آنزیم ها کاندیدای عالی هستند، زیرا این کاتالیزور های پروتئینی می توانند از طریق سلول ها فراوری شوند. آن ها به طور طبیعی در داخل سلول ها فعال هستند و بسیاری از آنزیم ها با انواع عملکرد ها شناخته شده اند. نانوذرات پروتئینی مورد استفاده تیمرمنز از یک هسته خالی تشکیل شده است. او نشان داد که محصور کردن آنزیم ها در آن هسته امکان پذیر است. این کار هم در خارج از سلول ها و هم در داخل سلول های زنده انجام شد. به طور خاص، یافته اخیر برای توسعه یک اندامک مصنوعی بسیار امیدوارنماینده است. در نهایت، تیمرمنز ارزیابی کرد که آیا اندامک های مصنوعی تأثیر مفیدی روی سلول ها و داخل آن ها دارند یا خیر. ابتدا، او از فعالیت آنزیم های محصور شده برای فراوری ترکیبی استفاده کرد که می تواند از طریق سلول برای فراوری پروتئین خاصی استفاده گردد. در مرحله بعد، او ارزیابی کرد که آیا کپسوله کردن درون اندامک مصنوعی می تواند از آنزیم در برابر تخریب سریع از طریق به اصطلاح پروتئاز ها محافظت کند. اثبات این جنبه از پروژه بسیار چالش برانگیز بود و این پروژه هنوز در حال توسعه است.

در مجموع، تحقیقات تیمرمنز دانش پیشرفته ای در خصوص توسعه اندامک های مصنوعی که در داخل سلول ها فراوری می شوند، دارد. چالش های مهمی که هنوز باید بر آن ها غلبه کرد، تحقق فعالیت اندامک های مصنوعی درون سلولی، تنظیم این فعالیت از طریق سیگنال های خاص و تشخیص اندامک های درون سلولی است. تیمرمنز با همکاری با رشته های مختلف علمی و با به کارگیری پیشرفت هایی که با نانوذرات پروتئینی دیگر ایجاد شده است، امیدوار است که بتوان بر این موانع در آینده غلبه کرد.