استفاده از «فرگشت هدایت شده» برای ساخت نانوزیست حسگر

تاریخ : ۱۸ اسفند ۱۳۹۷

تعداد بازدید : ۲۲۳

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

یک تیم تحقیقاتی از راهبردی به نام فرگشت هدایت شده برای سنتز نانوذراتی با خواص ویژه استفاده کردند. این نانوذرات را می توان برای ساخت نانوزیست حسگر به کار برد.

روشی به نام فرگشت هدایت شده وجود دارد که در آن سنتز پروتئین‌ها به گونه‌ای هدایت می‌شود که منجر به بهبود خواص یا بروز رفتارهای جدید شود. این روش به قدری قدرتمند است که می‌توان از آن برای مهندسی پروتئین‌ها استفاده کرد.

در این روش، پروتئین اولیه دچار جهش شده تا دسته‌ای از پروتئین‌های جهش‌یافته مختلف به‌وجود آید. این پروتئین‌ها می‌توانند خواص بهبود یافته یا انتخابی جدیدی داشته باشند. این پروتئین‌ها دوباره دچار تغییر شده یا با هم ترکیب می‌شوند تا دسته‌ای دیگر از پروتئین‌ها به‌وجود آید. این چرخه به قدری تکرار می‌شود که در نهایت پروتئینی با خواص بهبود یافته نسبت به پروتئین اولیه ایجاد شود.

محققان EPFL از این روش برای سنتز نانوذرات جدیدی استفاده کردند که از آنها می‌توان برای ساخت ادوات زیست‌حسگری استفاده کرد. این ادوات با استفاده از نور قادر به شناسایی مولکول‌های زیستی در هوا، آب یا خون هستند.

دانشمندان از تکامل هدایت شده برای اصلاح خواص اپتوالکترونیکی نانولوله‌کربنی محاط شده با DNA استفاده کردند. زمانی که این ساختار ماده هدف را شناسایی کرد، نانولوله/DNA نور منتشر می‌کند که این سیگنال‌ها با نفوذ از سیالات زیستی پیچیده نظیر خون یا ادرار می‌توانند شناسایی شوند.

در این روش ابتدا باید نانولوله‌کربنی تک‌جداره را تولید کرد. برای این کار به‌صورت تصادفی روی توالی DNA جهش ایجاد می‌شود، سپس این رشته در اطراف نانولوله‌های کربنی تنیده شده تا خواص نوری پیچیده‌ای ایجاد شود. بعد از چند با جهش، ساختار نانولوله‌کربنی تک‌جداره/DNA رفتار نوری بهبود یافته از خود به نمایش می‌گذارد.

با استفاده از این فرآیند محققان موفق شدند تا نانولوله‌های کربنی تک‌جداره محاط شده با DNA  بسازند که سیگنال‌های نوری در آن 56 درصد افزایش یافته است.

بسیاری از محققان در این حوزه، مقدار زیادی از مواد را با هم ترکیب کرده به این امید که بتوانند ترکیباتی با خواص جدید تولید کنند. این گروه تحقیقاتی روشی ساده‌تر برای تولید این ترکیبات به منظور استفاده در نانوحسگری ارائه کردند.

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Chemical Communications به چاپ رسیده است.

منبع : https://www.techexplorist.com/directed-evolution-method-engineer-synthetic-nanoparticles/21308/

نظر شما