ساخت اندامک‌های مصنوعی با استفاده از نانوذرات پروتئینی
تاریخ انتشار: ۲۷ فروردین ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۴۸۰۱۷۰۷
محققان نشان دادند که با استفاده از نوعی نانوذرات پروتئینی می‌توان اندامک‌های مصنوعی ساخت. چنین اندامک‌هایی دارای دامنه کاربرد پزشکی هستند.
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان نشان دادند که با استفاده از نوعی نانوذرات پروتئینی می‌توان اندامک‌های مصنوعی ساخت. چنین اندامک‌هایی دارای دامنه کاربرد پزشکی هستند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
بخش‌بندی یکی از راهبرد‌های اصلی است که طبیعت به وسیله آن امکان کنترل بسیاری از فرآیند‌های زیستی را فراهم می‌کند. برای عملکرد مناسب سلول‌های زنده، اندامک‌ها، بخش‌های کوچک درون سلول ضروری هستند. محققان در حال کار بر روی روش‌هایی برای ساخت اندامک‌های مصنوعی هستند که عملکردهای جدیدی به سلول‌ها اضافه می‌کنند یا فرآیند‌های ناکارآمد را در سلول‌ها برای مقاصد درمانی نظیر بیماری‌های متابولیکی اصلاح می‌کنند.
این کار را می‌توان با استفاده از اجزای مصنوعی برای تولید اندامک‌های مصنوعی در خارج از سلول یا با استفاده از اجزای ساخته شده در سلول انجام داد. این رویکرد دوم را سوزان تیمرمنز برای دکترای خود با استفاده از نانوذرات پروتئینی بررسی کرد.
برای پروژه دکترای او در تحقیقات خود، از نانوذرات پروتئینی برای توسعه اندامک‌های مصنوعی استفاده کرد که می‌توانند کار‌های جدیدی را در سلول انجام دهند. این ذرات میکروسکوپی از کپسید‌های ویروسی (پوسته پروتئینی ویروس‌ها) تشکیل شده‌اند که یک دامنه پروتئینی تثبیت کننده به آنها اضافه شده است.
تیمرمنز نشان داد که نانوذرات در زمان‌های طولانی تحت شرایطی که با ذرات داخل سلول قابل مقایسه است پایدار هستند. این برای عملکرد صحیح یک اندامک مصنوعی بسیار مهم است، زیرا اگر نانوذرات در داخل سلول متلاشی شود و عملکرد خود را از دست بدهد، برای سلول بسیار مخرب خواهد بود. فرآیند‌های طبیعی در سلول اغلب چنین رفتار پاسخگویی را نشان می‌دهند، بنابراین تقلید از آن بسیار مهم است. برای داشتن یک عملکرد خاص در سلول، اندامک مصنوعی باید دارای یک جزء فعال باشد. آنزیم‌ها کاندیدای عالی هستند، زیرا این کاتالیزور‌های پروتئینی می‌توانند توسط سلول‌ها تولید شوند. آنها به طور طبیعی در داخل سلول‌ها فعال هستند و بسیاری از آنزیم‌ها با انواع عملکرد‌ها شناخته شده‌اند. نانوذرات پروتئینی مورد استفاده تیمرمنز از یک هسته خالی تشکیل شده است. او نشان داد که محصور کردن آنزیم‌ها در آن هسته امکان پذیر است. این کار هم در خارج از سلول‌ها و هم در داخل سلول‌های زنده انجام شد. به طور خاص، یافته اخیر برای توسعه یک اندامک مصنوعی بسیار امیدوارکننده است. در نهایت، تیمرمنز ارزیابی کرد که آیا اندامک‌های مصنوعی تأثیر مفیدی روی سلول‌ها و داخل آنها دارند یا خیر. ابتدا، او از فعالیت آنزیم‌های محصور شده برای تولید ترکیبی استفاده کرد که می‌تواند توسط سلول برای تولید پروتئین خاصی استفاده شود. در مرحله بعد، او ارزیابی کرد که آیا کپسوله کردن درون اندامک مصنوعی می‌تواند از آنزیم در برابر تخریب سریع توسط به اصطلاح پروتئاز‌ها محافظت کند. اثبات این جنبه از پروژه بسیار چالش برانگیز بود و این پروژه هنوز در حال توسعه است.
در مجموع، تحقیقات تیمرمنز دانش پیشرفته‌ای در مورد توسعه اندامک‌های مصنوعی که در داخل سلول‌ها تولید می‌شوند، دارد. چالش‌های مهمی که هنوز باید بر آنها غلبه کرد، تحقق فعالیت اندامک‌های مصنوعی درون سلولی، تنظیم این فعالیت توسط سیگنال‌های خاص و تشخیص اندامک‌های درون سلولی است. تیمرمنز با همکاری با رشته‌های مختلف علمی و با به کارگیری پیشرفت‌هایی که با نانوذرات پروتئینی دیگر ایجاد شده است، امیدوار است که بتوان بر این موانع در آینده غلبه کرد.
منبع: خبرگزاری دانشجو
کلیدواژه: پروتئین نانوذرات اندامک پزشکی سلول نانوذرات پروتئینی داخل سلول اندامک ها آنزیم ها سلول ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۴۸۰۱۷۰۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
دستیابی محققان به یک هدف درمانی جدید برای کنترل آسیب های مغزی
محققان با بررسی خصوصیات یک پروتئین خاص موجود در خون به یک هدف درمانی جدید برای کنترل آسیب‌های ناشی از ضربات مغزی از طریق مسدود کردن این پروتئین دست یافتند.
به گزارش ایرنا از تارنمای «مدیکال اکسپرس»، برای بسیاری از بیماران که هر ساله از جراحت مغزی تروماتیک (ضربه‌ای) جان به در می‌برند، نتایج درمانی تفاوت زیادی با هم دارند. این جراحت‌ها نه تنها می‌تواند منجر به از دست دادن هماهنگی، افسردگی، تحریک‌پذیری (impulsivity) و دشواری در تمرکز شود بلکه همچنین ریسک بروز زوال عقل در آینده را نیز افزایش می‌دهد.
فقدان درمان‌های مناسب برای چنین مشکلات گسترده‌ای موجب شد که یک تیم از دانشمندان در «موسسه گلادستون» در آمریکا ضمن تحقیقاتی کشف کنند که جراحت‌های ضربه‌ای مغز چگونه در سطح مولکولی موجب تخریب عصبی (neurodegeneration) می‌شوند. آنها همچنین این مساله را بررسی کردند که برای جلوگیری از آسیب‌های بلندمدت چگونه باید آن فرایند را هدف قرار داد.
دکتر «جائه کیو ریو» از مدیران برنامه علمی در آزمایشگاه دکتر «کاترینا عکاس‌اوغلو» در موسسه گلادستون در این زمینه گفت: ما بر آن شدیم که به این سوال بنیادین بپردازیم که در مغز پس از ضربه دقیقا چه اتفاقی روی می‌دهد که موجب فرایند آسیب و تخریب نورون‌ها میشود.
بسیاری از جراحت‌های ناشی از ضربه مغزی بر اثر سقوط، تصادف رانندگی یا حملات خشونت‌آمیز روی می‌دهد اما بسیاری از آنها نیز در جریان سوانح ورزشی یا عملیات نظامی مانند انفجارها روی می‌دهد. در هر مورد، نیروی خارجی به اندازه کافی قدرت دارد که موجب تکان خوردن مغز در داخل جمجمه می شود و در نتیجه مانع بین مغز و خون شکسته شده و خون وارد می شود.
ریو گفت: ما می‌دانستیم که یک پروتئین خاص خون به نام «فیبرین» پس از جراحت ضربه مغزی در داخل مغز وجود دارد اما تاکنون نمی‌دانستیم که این پروتئین در آسیب مغزی پس از ضربه نقش سببی (causative ) دارد.
در بیماری‌هایی مانند آلزایمر و «ام اس» نشت غیرطبیعی خون در داخل مانع خون-مغز موجب می شود که فیبرین وارد بخش های مسئول عملکردهای شناختی و حرکتی در مغز شود که این منجر به زوال و تخریب عصبی میشود. اما در این مورد، خود جراحت ضربه مغزی موجب نشت خون به درون مغز می شود.
این مطالعه جدید برای اولین بار نشان داد که فیبرین موجب می شود سلول های ایمنی خوب به سلول های بد تبدیل شوند و این مساله موجب التهابات خطرناک و آزاد شدن مواد سمی کشنده عصب‌ها (نورون ها) می شود.
تیم تحقیقاتی گلادستون از فناوری تصویربرداری پیشرفته برای مطالعه مغز موش ها و همچنین مغز افراد دچار شده به آسیب‌های ضربه مغزی استفاده کرد. در هر دو مورد موش و انسان، فیبرین به همراه سلول های ایمنی فعال شده حضور داشت.
به گفته ریو، در این تحقیق مشخص شد که فیبرین این سلول های ایمنی را فعال می کند. ما درک کردیم که اگر بتوانیم فیبرین را مسدود کنیم، می‌توانیم از ایجاد این تاثیرات سمی جلوگیری کنیم، اما این کار باید به شکلی دقیق انجام شود. این محققان از ابزارهای ژنتیکی با یک جهش خاص در فیبرین استفاده کردند که می تواند مانع از فعال سازی سلول های ایمنی توسط فیبرین شود بدون اینکه بر توانایی مفید این پروتئین برای لخته کردن خون تاثیر بگذارد.
«لنارت موکی» مدیر موسسه بیماری‌های عصبی گلادستون در این خصوص توضیح داد: این مطالعه یک راهبرد بالقوه جدید برای از بین بردن تاثیرات مخرب آسیب‌های مغزی را شناسایی کرده است.
وی افزود: آسیب‌های مغزی می توانند تاثیرات بزرگی بر توانایی‌های شناختی و سلامتی عاطفی و مهارت‌های حرکتی افراد بگذارند. بررسی این مساله این سوال را ایجاد می کند که آیا مسدود کردن تاثیرات بیماری‌زای فیبرین می‌تواند نتیجه جراحی مغز را بهبود بخشد و ناتوانی و معلولیت افراد را پس از ضربات مغزی کاهش دهد.
کانال عصر ایران در تلگرام
امیدواری ژینولا به کامبک پاری سن ژرمن مقابل دورتموند: آنها از نظر جسمانی، تکنیکی و تاکتیکی آماده هستند