بیوشیمیدانهای آلمانی موفق به گسترش یک روش مفید برای ساخت سریع و کارامد نانوآرایههای پروتئینی شدند. این محققان توانستند با استفاده از یک میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) در مد نوسانی خاص، روشهای نانولیتوگرافی را برای آرایش کمپلکسهای پروتئینی تحت شرایط فیزیولوژی، به کار بگیرند. این روش حتی به پروتئینهای شکننده نیز اجازه آرایش در مقیاس نانو را میدهد، چیزی که تاکنون غیرممکن بودهاست.
خواندن، نوشتن و پاک کردن نانولیتوگرافی
| توسعه روشهایی برای مطالعه برهمکنشهای بین پروتئینها و شبکههای پویای پروتئینی، در صف اول تحقیقات زیستشناسی قرار دارد، به همین خاطر آرایههای پروتئینی الگو دادهشده از اهمیت زیادی برخوردارند. پیش از این محققان توانسته بودند با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی پروتئینهای پایدار را با دقت زیرمیکرون الگودهی کنند. تینازلی و همکارانش از مؤسسه ماکس پلانک توانستند این روش را با توسعه یک روش، نانولیتوگرافی پروتئینی ملی، برای آرایش پروتئینها تا مقیاس۵۰ نانومتر، به اندازه یک گام پیش برند. این روش اجازه مطالعه بهتر برهمکنشهای پروتئین- پروتئین را به ما میدهد و میتواند به توسعه تراشههای پروتئینی با دقت یک مولکول کمک کند. این محققان با استفاده از یک AFM در یک وضعیت انرژی خاص، مد نوسانی تماسی توانستند پروتئینهای تثبیتشده را از یک سطح جدا کرده، آنها را با پروتئینهای دیگر جایگزین نمایند. این محققان با استفاده از این روش جدید قادر شدند بدون اینکه فرایند نانولیتوگرافی به سطح تراشه پروتئینی اثری وارد سازد، پروتئینها را به آرامی جابهجا نمایند. این به معنای آن است که خواص پیوندی که برای تثبیتسازی خاص این مولکولهای زیستی لازم و در ساخت آرایهها ضروری هستند، دستنخورده باقی میمانند. این روش بسیار ساده است و تحت شرایط فیزیولوژی – یک محلول آبی با pH صحیح که شامل یونهای مناسب است- کار میکند. این شرایط از دگرگون شدن پروتئینها جلوگیری میکند و برای حفظ فعالیت زیستشناختی آنها حیاتی است. روش مذکور بسیار سریع انجام میشود یا بهطوری که با یک AFM استاندارد میتوان در عرض چند دقیقه یک جفت آرایه تولید کرد. آرایههای پروتئینی، البته نه همه آنها، قابل نوشتن نیز هستند. تینازلی توضیح داد: «این نانوآرایهها مثل فرمت کردن حافظه سخترایانه و یا رایت کردن یک CD-ROM میتوانند پاک شده، به وضعیت اولیه خود بازگردند. همچنین ساخت آرایشهای پیچیدهتر پروتئینی که شامل گونههای متنوع و عملکرهای زیستی گوناگون در سطح مشترکشان باشند، امکانپذیر است». این گروه در فکر افزایش پیچیدگی آرایههای پروتئینی و کاهش هر چه بیشتر اندازه آنهاست. همچنین آنها علاقهمند به ساخت مراکز نانوکاتالیزوری با فعالیت زیستشناختی و نیز خطوط آرایش مولکولی هستند تا کاربردهای نانو و فناوریزیستی را گسترش دهند. تینازلی گفت: «تعقیب سنتز موجودات زیستشناختی در ابعاد یک مولکول منفرد باعث بالا رفتن دانش ما در زیستشناسی میشود. هدف ما نانوساخت خطوط آرایش پروتئینی زیست- فعال در ابعاد یک مولکول منفرد، است». این محققان نتایج کار خود را در مجله Nature Nanotechnology منتشر کردهاند. |
