مهندسي مواد هوشمند پروتئيني براي ايجاد خصوصيات نانومكانيكي

واضح آرشیو وب فارسی:ايسنا: مهندسي مواد هوشمند پروتئيني براي ايجاد خصوصيات نانومكانيكي
خبرگزاري دانشجويان ايران - تهران
سرويس: فناوري استراتژيك

دانشمندان كانادايي موفق به طراحي نخستين پروتئين‌هاي الاستومريك مصنوعي شده‌اند كه مي‌تواند هم رفتار فنر و هم رفتار لرزه‌گير را تقليد كند كه تنظيم اين دو رفتار را يك ناظم مولكولي انجام مي‌دهد.

به گزارش سرويس فن‌اوري ايسنا، پروتئين‌هاي الاستومريك بدون اينكه بشكنند، به‌خوبي در مقابل تغيير شكل مقاومند؛ لذا به بسياري از بافت‌هاي زيستي و زيست‌ماده‌ها خصوصيات مكانيكي بسيار خوبي مي‌دهند. متناسب با نقشي كه بافت‌ يا زيست‌ماده ايفا مي‌كند، پروتئين‌هاي الاستومريك مي‌توانند مانند فنر يا مانند لرزه‌گير عمل كنند.

دكتر لي، سرپرست گروه كانادايي مي‌گويد: «ما دريافتيم كه مي‌توان پايداري مكانيكي پروتئين كوچك GB1 را با اتصال به يك قطعه از آنتي‌بادي تنظيم كرد. اين مساله به ما اجازه مي‌دهد تا از روش‌هاي مهندسي پروتئين براي تبديل GB1 به پروتئين‌هاي الاستومريك استفاده كنيم، همچنين گروه ما قبلاً نشان داده كه برهم‌كنش پروتئين- پروتئين مي‌تواند در پايداري مكانيكي پروتئين مؤثر باشد.»

پروتئين‌هاي الاستيك اجزاي ساختاري و كاربردي مهمي در سلول‌هاي زنده هستند. اين‌ها فنرهاي مولكولي بافت‌هايي هستند كه منجر به برقراري اتصالات الاستيك شده، به بافت قدرت مكانيكي، الاستيكي و گسترش‌پذيري مي‌دهند؛ اما اين پروتئين‌ها نه ‌تنها در فرايندهاي زيستي، بلكه در ساخت مواد هوشمند و دستگاه‌هاي مكانيكي در بعد نانو هم مهم هستند.

اين گروه نشان دادند كه اتصال تكه‌هايي از IgG به پروتئين GB1، مي‌تواند پايداري مكانيكي GB1 را به‌خوبي افزايش دهد.

دكتر لي مي‌گويد:«هم برهم‌كنش پروتئين- پروتئين و هم پايداري مكانيكي پروتئين‌ها در تعيين خصوصيات پروتئين‌ها مهم است. ما نشان داده‌ايم مهندسي دوبارة محلي از پروتئين ـ كه مسئول پايداري پروتئين است ـ اثر كمي روي برهم‌كنش با ساير پروتئين‌ها دارد. پس مي‌توان با تنظيم برهم‌كنش پروتئين- پروتئين هر دو خصوصيت مكانيكي را در آن پروتئين ظاهر كرد».

در اين پژوهش از روش پرولين جهش‌زا براي ايجاد پروتئين جهش‌يافته(GV54P) استفاده شد. در اين پروتئين قسمت فعال مكانيكي جدا شد، ولي قسمتي كه تمايل به اتصال به hFc در IgG(آنتي‌بادي) دارد، باقي مانده‌ است.

دكتر لي مي‌گويد:«نتايج ما نشان مي‌دهد كه GV54P متناسب با حضور يا عدم حضور hFc، دو رفتار مكانيكي متفاوت را بروز مي‌دهد. در نبود hFc، GV54P مانند فنر عمل مي‌كند؛ اما با اتصال hFc، GV54P پايداري مكانيكي خوبي نشان داده، كشيده مي‌شود».

او پيشنهاد داد كه مي‌تواند هيدروژل‌هاي هوشمندي را طراحي كند كه از اين پروتئين‌هاي الاستومريك به وجود آمده‌اند تا با چسبيدن به ناظم، خصوصيات فيزيكي و مكانيكي خود را تغيير دهند.

به گزارش ايسنا از ستاد ويژه توسعه فن‌اوري نانو، دكتر لي مي‌گويد:«هم اينك مشكل ما وزن مولكولي بالاي ناظم(قسمتي از IgG) است. وزن مولكولي بالا اجازة استفاده از غلظت‌هاي مؤثر بالا براي تنظيم خصوصيات مكانيكي را ندارد. ما در حال تحقيق روي مولكول‌هاي ناظم كوچك؛ از قبيل يون‌هاي فلزي هستيم».

انتهاي پيام
سه شنبه 5 شهريور 1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: ايسنا]

[مشاهده در: www.isna.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 122]