طراحی و ساخت نانوآنتنی از جنس DNA برای مطالعه پروتئین ها

بیش از 40 سال پیش، محققان اولین دستگاه سنتز کننده DNA را برای ایجاد مولکول‌هایی که اطلاعات ژنتیکی را رمزگذاری می کنند، اختراع کردند. این محقق که همچنین دارای کرسی تحقیقاتی کانادا در مهندسی زیستی و بیونانوتکنولوژی است، افزود: «در سال‌های اخیر، شیمی‌دان‌ها دریافته‌اند که DNA می‌تواند برای ساخت انواع نانوساختارها و نانوماشین‌ها نیز استفاده شود.»

او گفت: «با الهام از ویژگی‌های «لگو مانند» DNA، با بلوک‌های ساختمانی که معمولاً 20000 برابر کوچک‌تر از موی انسان هستند، یک نانوآنتن فلورسنت مبتنی بر DNA ایجاد کرده‌ایم که می‌تواند به توصیف عملکرد پروتئین‌ها کمک کند.»

وی افزود: «مانند یک رادیو دو طرفه که هم می‌تواند امواج رادیویی را دریافت و هم ارسال کند، نانوآنتن فلورسنت نور را در یک رنگ یا طول موج دریافت می‌کند و بسته به حرکت پروتئینی که شناسایی می‌کند، سپس نور را به رنگ دیگری ارسال می‌کند که ما می‌توانیم آن را تشخیص دهیم.»

یکی از نوآوری‌های اصلی این نانوآنتن‌ها این است که بخش گیرنده آنتن نیز برای حس کردن سطح مولکولی پروتئین مورد مطالعه از طریق تعامل مولکولی استفاده می‌شود.

اسکات هارون، دانشجوی دکترای شیمی دانشگاه مونترال و اولین نویسنده این مطالعه، گفت: «یکی از مزایای اصلی استفاده از DNA برای مهندسی این نانوآنتن‌ها این است که شیمی DNA نسبتاً ساده و قابل برنامه‌ریزی است.»

او گفت: «نانوآنتن‌های مبتنی بر DNA را می‌توان با طول‌ها و انعطاف‌پذیری‌های مختلف برای بهینه‌سازی عملکردشان سنتز کرد. می‌توان به راحتی یک مولکول فلورسنت را به DNA متصل کرد و سپس این نانوآنتن فلورسنت را به یک نانوماشین بزیستی مانند یک آنزیم متصل کرد.»