تشخیص «اثر انگشت 5 بعدی» پروتئین‌ها با کمک نانوحفره

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، پروتئین‌ها از عوامل ضروری هر سلول هستند. اندازه‌گیری خواص آنها در خون و دیگر سیالات بدن می‌تواند اطلاعات ارزشمندی در اختیار محققان و پزشکان قرار دهد. گاهی پروتئین‌ها به درستی شکل نمی‌گیرند، به طوری که تا خوردن اشتباه آنها موجب تجمع این پروتئین‌ها در مغز می‌شود و عملکرد سلول‌های عادی را به مخاطره می‌اندازد.

به این پروتئین‌هایی که دچار تاخوردن اشتباهی شده‌اند، «آمیلوئید» گفته می‌شود که فرآیند تشکیل و اتصال آنها به هم به خوبی شناسایی نشده است.

محققان دانشگاه میشیگان با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه فرایبورگ موفق به ارائه روشی شدند که با استفاده از آن می‌توان شکل، حجم، بار الکتریکی، گرایش طبیعی و سرعت چرخش این پروتئین‌ها را اندازه‌گیری کرد. به این اطلاعات، اثر انگشت پنج‌بعدی گفته می‌شود که به پزشکان برای رهگیری وضعیت بیماری‌های عصبی کمک شایانی می‌کند.

محققان این پروژه از یک نانوحفره به قطر 10 تا 30 نانومتر استفاده کردند که تنها یک پروتئین قادر به عبور از آن است. این گروه با استفاده از محلول نمکی این حفره را پر و جریان الکتریکی به آن اعمال کردند. زمانی که پروتئین از میان این نانوحفره عبور می‌کند، جریان الکتریکی میان دو سوی نانوحفره تغییر می‌کند و دچار نوساناتی می‌شود. با اندازه‌گیری دقیق این جریان، محققان می‌توانند امضای پنج‌بعدی ویژه هر پروتئین را شناسایی کنند.

مایر، از محققان این پروژه، می‌گوید: «مولکول‌های آمیلوئید با ابعاد کوچک خود تمایل زیادی به اتصال به هم دارند؛ بنابراین مطالعه آنها با دشواری همراه است. از آنجا که با این روش می‌توان این ذرات را یک به یک مورد مطالعه قرار داد، این روش ابزار مناسبی برای بررسی این پروتئین‌هاست».

محققان قصد دارند تا با استفاده از این فناوری، ابزاری بسازند که به پزشکان کمک کند تا با سرعت بالایی پروتئین‌ها را شناسایی کنند. آنها قصد دارند تا با بهبود این روش، حساسیت و دقت آن را افزایش دهند تا بتوان از آن برای بررسی پروتئین‌های مربوط به بیماری‌های مختلف استفاده کرد.