اتصال نقاط کوانتومی به پروتئین‌ها با روش‌های معمول

دامنه کاربرد نقاط کوانتومی در افزودن برچسب‌های فلورسانتی به
مولکول‌های زیستی، به سرعت در حال گسترش است. گروهی از محققان آزمایشگاه تحقیقاتی
نیروی دریایی آمریکا، روش جدیدی برای چسباندن کنترل شده نقاط کوانتومی به پروتئین‌ها
به طور کاملاً ابداع نموده‌اند.
در این کار از قابلیت ایجاد پیوندهای قوی بین نقاط کوانتومی و پپتیدهای کوتاه حاوی
آمینواسیدهیستیدین استفاده شده است. در واقع چنین هیستیدین‌هایی حاوی پپتیدهایی است
که می‌تواند به نواحی خاصی از پروتئین‌ها که حاوی اسید لیزین هستند، پیوند بخورد.
محققان در مرحله اول، پپتیدهای حاوی هیستیدین که به روش‌های معمولی‌ نیز قابل
دسترسی است، را با پروتئین‌های مورد نظر مخلوط نمودند. آنها از یک پادتن و یک ویروس
برای هدف‌گیری پروتئین مورد نظر، استفاده کردند، سپس نقاط کوانتومی سلنید کادمیوم /سولفید
روی قابل حل در آب‌ را به پروتئین‌های اصلاح شده اضافه و مخلوط حاصل را به مدت دو
روز در دمای اتاق قرار ‌دادند. بعد از این مرحله نقاط کوانتومیِ واکنش نداده را از
طریق الکتروفورزیس ژلی (برای حجم کم) یا کروماتوگرافی (برای حجم های بیشتر) جداسازی
کردند.
آزمایش‌های انجام شده بر روی ویروس، ‌حاکی از آن است که نشانه‌‌گذاری به وسیله نقاط
کوانتومی با استفاده از این روش به صورت یکنواخت و کنترل شده‌ای صورت گرفته است.
همچنین مشخص شد که به کمک این روش می‌توان از تشکیل کلوخه‌های پروتئین- نقاط
کوانتومی که در روش‌های دیگر نشانه‌‌گذاری امری معمولی است، جلوگیری کرد.
این محققان بیان کردند که علی‌رغم اینکه محققان دیگر از پروتئین‌های طراحی شده به
منظور داشتن هیستیدین برای پیوند با نقاط کوانتومی، استفاده نموده‌اند و نتایج
مشابهی نیز به دست آورده‌اند ولی در این روش به جای پروتئین‌های طراحی شده با روش‌های
آزمایشگاهی، از ترکیبات شیمیایی off-the-shelf، ، برای رسیدن به هدفی مشابه استفاده
شده است.
مسئله مهم دیگری که در اینجا مطرح است، احتیاج به کسب اطمینان از مداخله نکردن
فرایند نشانه‌گذاری بر عملکرد پروتئین است. محققان برای کسب اطمینان از توانایی
پروتئین‌های نشان‌دار شده، تمایل پادتن‌‌های نشان‌دار شده برای اتصال به هدف را با
تمایل پادتن‌های نشان‌دار نشده مقایسه کردند. این آزمایش نشان داد که توانایی پیوند
خوردن پادتن‌‌ها بعد از نشان‌دار شدن نقاط کوانتومی، بدون تغییر می‌ماند.
نتایج این تحقیق در مقاله‌ای با عنوان:
“Templated self-assembly of quantum dots from aqueous solution using protein
scaffolds”
در مجله Nanotechnology به چاپ رسیده است.