خانه / تازه‌ها / بیوتکنولوژی / انتقال مستقیم مولکولها به داخل سلول با استفاده از نانوکپسولها

انتقال مستقیم مولکولها به داخل سلول با استفاده از نانوکپسولها

تیم پژوهشگران دانشگاه شیکاگو موفق شدند با استفاده از دی.ان.ای، نانوکپسولهایی تولید نمایند که در انتقال مستقیم مولکولها به داخل سلول مورد استفاده قرار گیرد. این روش برای درک تقابل‌های مشخصی در بین سلولی مورد استفاده قرار می‌گیرد که پیشتر ارزیابی آنها غیر ممکن بود. نتایج این پژوهش به تازگی در مجله Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است.

نانوکپسول
تصویر روشی که برای ساخت نانوکپسولهایی دی.ان.ای مورد استفاده قرار گرفته است. این روش به منظور فرایندهای علامت دهی یا سیگنالینگ سلولی مورد استفاده قرار می‌گیرند که به صورت رنگی در بالای سلول‌های عصبی نمایش داده شده است. (تصویر ویتیل و همکاران).

پژوهشگران این طرح می‌گویند، سیستمی مشابه این روش همیشه مورد نیاز بوده است چرا که مشکلات گوناگونی برای مطالعه فرایندهای سلولی در مطالعات کاردیولوژی و علوم اعصاب مورد نیاز است و این سیستم می‌تواند جوابگوی این نیاز باشد.

دانشمندان می‌دانند که نرواستروتیدها در سلامت عصبی بسیار مؤثر هستند اما مطالعه آنها بسیار دشوار می‌باشند چرا که به محض اینکه شما نرواستروئیدها را مورد استفاده قرار می‌دهد سلول‌های عصبی واکنش مورد نظر را انجام داده‌اند.

دانشمندان همیشه به دنبال به این موضوع بودند که بدانند دقیقاً چه اتفاقی درون سلول می افتد. شایسته ذکر است که نرواسترئیدها نقش مهمی در ساختار پیام دهی داخل سلول‌های عصبی بر عهده دارند. بنابراین آنها نیاز داشتند که نرواستروییدها را داخل بسته‌های بسیار کوچکی درون سلول انتقال داده و پیگیری نمایند که چه اتفاقی می افتد. باید توجه داشت که سیستم انتقالی که مورد استفاده قرار می‌گیرد بدون نشت مولکولی باشد و مولکولهای مورد نظر در زمان مورد نظر آزاد شوند.

این دانشمدان نانوماشینی از دی.ان.ای ساختند.

شایسته ذکر است دی.ان.ای ماده مناسبی برای این منظور می‌باشد، چرا که مانند لگو اتصالات مشخصی دارد و می‌توان با استفاده از آن شکل مورد نظر را ساخت. از آنجا که دی.ان.ای در بدن وجود دارد بدون آسیب می‌تواند وارد سلول گردد و پس از انجام فرایند درون سلول تجزیه گردد. این دانشمدان بلور ۲۰ وجهی و دو بخشی را ساختند که می‌تواند اطراف مولکول مورد نظر را فراگرفته و تشکیل کپسول دهد. هر کپسول ۲۰ نانومتر عرض دارد که ۱۰۰۰ برابر کوتاه‌تر از عرض موی انسان می‌باشد.

مرحله بعدی، انتقال آنها به نقطه کلیدی داخل سلول و یافتن مولکول هدف می‌باشد تا کپسول مورد نظر با آن اتصال برقرار نماید. دانشمندان این نقاط کلیدی را با مطالعه انتقال باکتریها و ویروس‌ها به داخل قسمت‌های ویژه سلولی می‌یابند. با انتقال نرواستروئید مورد نظر از داخل کپسول و واکنش نوری سلول دانشمندان می‌توانند رفتارهای سلول مورد نظر را مطالعه نمایند.

این پژوهشگران از این روش در کرم‌ها استفاده نموده و فعالیت نرواسترئیدها را با موفقیت اندازه‌گیری نمودند که پیشتر امکان انجام آن وجود نداشت. همچنین این پژوهشگران می‌گویند این سیستم برای انتقال دارو و یا درمان مورد نظر به قسمت‌های ویژه‌ای بدن امکان پذیر می‌باشد. بدیهی برای این منظور مطالعات بالینی بیشتری برای درک سلول‌های بدن و نحوه عملکرد آن مورد نیاز است.

منابع:

Aneesh T. Veetil, Kasturi Chakraborty, Kangni Xiao, Myles R. Minter, Sangram S. Sisodia, Yamuna Krishnan. Cell-targetable DNA nanocapsules for spatiotemporal release of caged bioactive small molecules. Nature Nanotechnology, 2017; DOI: 10.1038/nnano.2017.159

Kohman RE, Cha SS, Man HY, Han X. Light-Triggered Release of Bioactive Molecules from DNA Nanostructures. Nano Lett. 2016 Apr 13;16(4):2781-5. DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b00530

University of Chicago. Nanocapsules made out of DNA to deliver molecules into a cell. 2017. Retrieved form thecellule.com. The material is available online at: http://taq.ir/1396/07/14/2369

درباره حمید احمدیان مقدم

من به علوم و فناوری های نوین علاقه مند هستم!

این نوشته هم جالبه!

توربین بادی

ایجاد نیروگاه‌های بادی در آبهای عمیق اقیانوس‌ها

دانشمندان بر این باور هستند که امکانات مناسبی برای ایجاد نیروگاه‌های بادی در اقیانوس‌ها وجود …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *