با این پروتئین مهندسی شده می‌توان نانومواد را سازمان‌دهی کرد

گری‌گوریان نویسنده اول مقاله و استادیار علوم کامپیوتری در Dartmouth می‌گوید:« این مقاله اثبات می‌‌‌کند که پروتئین‌ها می‌توانند به‌عنوان حامل‌های مفید و موثر برای سازمان‌دهی نانومواد استفاده شوند. اگر بتوانیم خودآرایی را با دقت بیشتری انجام دهیم در این صورت می‌توانیم کاربردهای بسیار زیادی از پزشکی گرفته تا انرژی، برای این پروتئین‌ها و مواد جدید ساخته شده با آنها متصور شویم.»
نتایج این تحقیق در مجله Nature Communication چاپ شده است.
‌به‌منظور بهره‌مند شدن از خصوصیات تقویت‌یافته نانومواد همچون مقاومت بالاتر، وزن کمتر، کنترل بیشتر طیف نوری و فعالیت شیمیایی بیشتر آنها در مقایسه با ساختارهای با مقیاس بزرگتر، دانشمندان و مهندسان راه‌های بسیار زیادی برای ساخت مواد در مقیاس نانو (یا سطوح اتمی یا مولکولی) پیدا کرده‌اند و همچنان به هدف خود ادامه می‌دهند.
پروتئین‌ها مولکول‌های هوشمندی هستند که توسط ژن‌ها رمزنگاری شده‌اند و تمام پروسه‌های مولکولی در سلول‌های ما را سازمان‌دهی و هماهنگ می‌کنند. هدف این مطالعه جدید ساخت یک پروتئین مصنوعی است که به یک ماده جدید ( یک شبکه تناوبی از مولکول‌های فولرن) خودآرایی می‌کند. فولرن ( به‌طور اختصار باکی‌بال‌ها) یک مولکول کروی متشکل از 60 اتم کربن است که شکلی مشابه با یک توپ فوتبال دارد. باکی‌بال‌ها دارای مجموعه‌ای از خصوصیات غیرمعمول هستند که برای چندین دهه است بخاطر کاربرد‌های بالقوه‌ای که دارند، دانشمندان را به خود جذب کرده‌اند. در حال حاضر باکی‌بال‌ها به‌دلیل مقاومت گرمایی بالا و ابررسانایی الکتریکی در نانوفناوری استفاده می‌شوند، اما سازمان‌دهی این مولکول در شکل دلخواه و مطلوب مشکل و دشوار است. از این رو استفاده از آن در توسعه مواد جدید با مشکلاتی مواجه است.
در این کار تحقیقاتی جدید، پژوهشگران نشان دادند که پروتئین مصنوعی آنها با باکی‌بال برهمکنش می‌کند و باعث می‌شود تا باکی‌بال در یک شبکه آرایش یابد. علاوه‌براین آنها موفق به تعیین ساختار سه‌بعدی این شبکه نیز شدند که بیانگر اولین دید و شمای اتمی از یک کمپلکس پروتئین/باکی‌‌بال است.
گری‌گوریان می‌گوید:« یادگیری درمورد مهندسی کردن خودآرایی منجر به آرایش دقیق مولکول‌ها و در نتیجه منجر به تشکیل ماده جدید با خصوصیات مطلوب می‌شود. در این مطالعه، ما نشان دایم که پروتئین‌ها می‌توانند، خودآرایی باکی‌بال‌ها را در ابرساختارهای منظم و آرایش یافته هدایت کنند. علاوه‌براین ما مشاهده کردیم که این شبکه پروتئین/باکی‌بال قادر به هدایت الکتریسته است، کاری که شبکه پروتئینی تنها قادر به آن نبود.»