تیمی از شیمیدانان دانشگاه مونترال یک آنتن در مقیاس نانو با استفاده از دی ان ای مصنوعی برای نظارت بر تغییرات ساختاری پروتئین ها ابداع کرده اند. با کمک این آنتن می توان به فعالیت پروتئین های بدن نظارت داشت.
تیمی از پژوهشگران شیمیدان موفق به ساخت باریک ترین آنتن جهان با استفاده از دی ان ای شدند که نور را در قالب یک رنگ دریافت کرده و بسته به تعامل با پروتئینی که مد نظر دارد، این نور را به رنگ متفاوتی بازمی گرداند که قابل تشخیص است.
این فناوری می تواند در کشف دارو و توسعه فناوری های جدید نانو مفید باشد. به گفته محققان، دی ان ای شامل تمام دستورالعمل های لازم برای رشد، بقا و تولید مثل یک موجود زنده است.
در این پروژه، دانشمندان با استفاده از رشته‌های مصنوعی و کوتاه دی ان ای که مانند آجرهای لگو به صورت به هم پیوسته عمل می کنند، توانستند انواع نانو ساختارها را برای کاربرد های پیچیده تر از قبل بسازند. این ساختار شامل دستگاه های پزشکی هوشمندی است که داروها را به طور انتخابی در محل های بیماری هدف قرار می دهند.
به این ترتیب می توان کاوشگرهای تصویر برداری قابل برنامه ریزی در اختیار داشت که الگوهایی برای چیدمان دقیق مواد معدنی در ساخت مدار های رایانه ای نسل بعدی و ساختار دارو ها را تحت نظر قرار می دهد.
با الهام از این ویژگی ها، محققان کانادایی به سرپرستی پروفسور الکسیس والی بلیزل، یک نانوآنتن فلورسنت مبتنی بر دی ان ای ابداع کرده اند که می تواند عملکرد پروتئین ها را مشخص کند. این آنتن مانند یک رادیو دو طرفه است که می تواند امواج رادیویی را دریافت و ارسال کند. نانوآنتن فلورسنت، نور را در یک رنگ یا طول موج دریافت می کند و بسته به حرکت پروتئین هدف، نور را به رنگ دیگری ارسال می کند که ما می‌توانیم آن را تشخیص دهیم.
به گفته پژوهشگران، گیرنده های نانوی این آنتن با مولکول های روی سطح پروتئین های هدف واکنش شیمیایی می دهد. این آنتن ۵ نانومتری زمانی که پروتئین عملکرد بیولوژیکی خاصی را انجام می دهد سیگنال مشخصی تولید می کند که می تواند بر اساس نور منتشر شده توسط ساختار دی ان ای شناسایی شود.
سرپرست این تیم تحقیقاتی درباره کاربردهای این آنتن زیستی گفت: به عنوان مثال، ما توانستیم در زمان واقعی و برای اولین بار، عملکرد آنزیم آلکالین فسفاتاز را با انواع مولکول‌های بیولوژیکی و داروها شناسایی کنیم. این آنزیم در بسیاری از بیماری ها از جمله سرطان های مختلف و التهاب روده نقش دارد.
گفتنی است که این نانو آنتن ها را می توان به راحتی تغییر داد تا عملکرد و اندازه آنها برای طیف وسیعی از عملکردها بهینه شود. به عنوان مثال، می توان یک مولکول فلورسنت را به دی ان ای سنتز شده متصل و سپس کل مجموعه را به یک آنزیم وصل کرد. این کار به پژوهشگران امکان می دهد عملکرد بیولوژیکی آن را به طور دقیق بررسی کنند. شرح کامل این پژوهش و یافته های به دست آمده از آن در آخرین شماره مجله تخصصی Nature Methods منتشر شده است.
