نگاهی دقیق‌تر به سیستم جابه‌جایی سلولی به کمک فناوری‌نانو

محققان به کمک فناوری‌نانو دریافتند که میکرولوله‌های درون سلول در امتداد محور طولی خود دارای حرکتی دورانی هستند.

محققان به کمک فناوری‌نانو دریافتند که میکرولوله‌های درون سلول در امتداد محور طولی خود دارای حرکتی دورانی هستند.
همان طور که بدن ما برای یکپارچگی مکانیکی و قدرت خود به استخوان نیاز دارد، هر کدام از سلول‌های ما هم دارای اسکلتی از مواد کامپوزیتی هستند که شامل پلیمرهای پروتئینی و پلیمرهای حرکتی به‌عنوان اسکلت، به نام سایتواسکلتون هستند. سایتواسکلتون شامل یک‌سری مواد فعال است که حفظ شکل سلولی، ایجاد توانایی گروهی از حرکات سلولی و داشتن نقش در ورود و خروج مواد و تقسیم سلولی از وظایف آنهاست. سیستم سایتواسکلتال تعادل ترمودینامیکی ندارد و این نداشتن تعادل پروتئین‌های حرکتی را تحریک می‌کند. این پروتئین‌ها سازندگان نیرو در سلول هستند.
پروتئین‌های حرکتی با جابه‌جایی محموله‌های خود در میکرولوله‌هایی‌ـ که پهنایی حدود ۲۵ nm دارند ولی می‌توانند هزار برابر شوند‌ـ عمل جابه‌جایی سلولی خود را انجام می‌دهند. پژوهشگران سعی می‌کنند از این سیستم طبیعی تقلید کنند. آنها بر این باورند که سیستم جابه‌جایی مولکولی مصنوصی(که از جنبندگی میکرولوله‌ها استفاده می‌کند)، می‌تواند عامل ایجاد نیروی حرکتی یا ایجاد فلوی الکتروکنتیکی برای میکروسیالات شود.
دکتر استفان دیز می‌گوید:«این سیستم ما را به یاد موج‌سواری می‌اندازد. رشته‌های در حال حرکت مثل یک ماکو عمل می‌کنند و محموله‌ها را به محل‌های خاص خود می‌برند. به ‌علاوه این رشته با داشتن خواص ذاتی ویژه، به دور محور طولی می‌گردند. ما فهمیدیم که این چرخش به‌وسیله محموله‌های کوچک(نقاط کوانتومی) مختل نمی‌شود؛ اما محموله‌‌های بزرگتر می‌توانند عامل اختلال در این حرکت شوند.»
با مطالعه حرکت خطی این پروتئین‌ها در طول لوله‌ها مشخص شد که میکرولوله‌ها، ساختاری سه‌بعدی دارند. در نتیجه قرار نیست پروتئینی که به آن متصل است حتماً مستقیم حرکت کند، بلکه شاید به دور لوله چرخیده، پایین بیفتد. در این صورت محموله از مسیر میکروتوبول خارج می‌شود. شناخت این مدل حرکتی برای کشف جزئیات حرکتی پروتئین‌ها روی رشته‌ها مهم است، همچنین می‌توان چگونگی وجود ترافیک سنگین داخل سلولی را درک کرد.