ساخت نانوپور بزرگ مصنوعی از DNA

ایران اکونومیست-محققان به تازگی موفق شده‌اند با استفاده از فناوری نانو، از DNA نانوپور بزرگ مصنوعی بسازند.

کد خبر: ۳۳۴۲۵۵

تاریخ: ۲۳ آذر ۱۳۹۸ - ۱۱:۲۵

در سال ۲۰۱۵، اولین دستگاه توالی نانوذرات تجاری DNA توسط فناوری نانو ذرات آکسفورد معرفی شد. توالی نانو قادر است بر اساس یک پروتئین transmembrane مهندسی شده مصنوعی، رشته‌های طولانی DNA را از طریق لومن مرکزی منافذ هدایت کند که در آن جریان یونی به عنوان یک سنسور پایه‌های فردی در DNA کار می‌کند. این تکنیک نقطه عطف مهمی برای تعیین توالی DNA بود و این دستاورد با گذشت چندین دهه تحقیقات امکان پذیر شد.

از آن زمان، محققان درصدد گسترش این اصل و ساختن منافذ بزرگتر برای قرار دادن پروتئین برای اهداف سنجش بوده‌اند؛ اما چالش بزرگ درک محدود از طراحی پروتئین مصنوعی بوده است. در حال حاضر به عنوان جایگزین، تکنیک جدیدی مبتنی بر تاشو مصنوعی DNA در ساختار‌های پیچیده، به اصطلاح D-3 اریگامی، که اولین بار توسط گروه AU در سال ۲۰۰۹ گزارش شده است، ظهور کرد که در قیاس با پروتئین‌ها، نشان می‌دهد که اریگامی DNA دارای فضای طراحی بی‌سابقه‌ای برای ساخت نانوساختار‌هایی است که از مجتمع‌های طبیعی الگوبرداری کرده و گسترش می‌یابند.

در مقاله جدیدی که در Nature Communications منتشر شده، محققان اکنون از ایجاد یک نانوپور مصنوعی بزرگ ساخته شده از DNA خبر داده‌اند. این ساختار نانو قادر به جابجایی ماکرومولکول‌های بزرگ پروتئین در میان محفظه‌هایی است که توسط یک لایه چربی مجزا شده است. علاوه بر این، یک سیستم گیت کاربردی در داخل منافذ تعبیه شده تا بیوسنسینگ مولکول‌های بسیار کمی را در محلول فعال کند.

محققان با استفاده از میکروسکوپ‌های نوری قدرتمند، می‌توانند جریان مولکول‌ها را از طریق نانوذرات منفرد دنبال کنند. علاوه بر این با وارد کردن یک پلاگین قابل کنترل در منافذ، کنترل اندازه‌گیری جریان خون مولکول‌های پروتئین و نمایش زمان واقعی و بی‌نشان بیولوژیکی سنجش مولکول ماشه امکان پذیر خواهد بود.

در پایان منافذ این مجموعه با مجموعه‌ای از فلپ‌های قابل کنترل مجهز شده است که امکان قرار دادن هدفمند در غشای نمایش مولکول‌های سیگنال خاص را فراهم می‌کند. در آینده، با این مکانیسم، درج سنسور به طور اختصاصی در سلول‌های بیمار امکان پذیر خواهد بود و ممکن است امکان تشخیص در سطح تک سلولی را هم فراهم کند.

باشگاه خبرنگاران جوان