|
محققان دانشگاه بوستون و Tufts،
اخیراً نشان داده‌اند که روش اسپکتروسکوپی فروسرخ می‌تواند مستقیماً «علائم لرزشی
اختصاصی» مربوط به مقادیر بسیار کم پروتئین‌ها را تشخیص دهد. برای اولین بار،
محققان می‌توانند از اسپکتروسکوپی فروسرخ برای تعیین نوع پیوندهای مولکولهای
پروتئینی و تشخیص و شناسایی مواد استفاده کنند.
فناوری جدید محدودیت‌های روش‌های مرسوم را ندارد. در این فناوری از فناورِی نانو
برای غلبه بر این محدودیت‌ها استفاده شده‌است. با کمک این فناوری می‌توان پروتئین‌ها
را از طریق «لرزش‌های اختصاصی» آنها شناسایی نمود.
به گفته‌ی آلتگ سرپرست گروه تحقیقاتی، این روش می‌تواند به ابزار مناسبی برای
مطالعه‌ی زیست‌مولکول‌ها تبدیل شود.
مؤسسه‌ی ملی علوم، حمایت از این طرح را بر عهده داشته‌است. در روش‌های قبلی برای
مطالعه‌ی زیست‌مولکول‌ها از اسپکتروسکوپی فلورسانس استفاده می‌کردند که در آن،
زیست‌مولکول‌ها با برچسب‌های فلورسانس نشانه‌گذاری می‌شدند تا بتوان آنها را ردیابی
نمود. شناخت برهم‌کنش‌های بین این مولکول‌ها برای محقان داروسازی اهمیت بسیاری
دارد.
اسپکتروسکوپی فلورسانس، حساسیتی در حد یک مولکول دارد؛ البته برچسب‌های استفاده‌شده
نیز ممکن است با زیست‌مولکول‌ها تداخل ایجاد نمایند.
آلتگ می‌گوید: «هم‌اکنون نیاز به توسعه‌ی روش‌های تشخیصی بدون نیاز به برچسب احساس
می‌شود. اسپکتروسکوپی فروسرخ روشی بدون نیاز به برچسب است؛ چرا که اگر شما چشمتان
با فرکانس‌های فروسرخ هماهنگ شود، می‌توانید مستقیماً زیست‌مولکول‌ها را بدون هیچ
واسطه‌ای (برچسبی) ببینید».
مولکول‌ها شامل اتم‌هایی است که از طریق پیوندهای شیمیایی به هم متصل شده‌اند.
متناسب با جرم هر اتم و اینکه این پیوندها چقدر محکم هستند و یا این اتم‌ها چه
آرایشی دارند، مولکول‌ها می‌چرخند و با فرکانس خاصی می‌لرزند، دقیقاً مشابه یک سیم
گیتار که با فرکانس خاصی با توجه به طول سیم مرتعش می‌شود. این فرکانس‌های رزونانسی
برای هر مولکول، اختصاصی هستند و اغلب در دامنه‌ی فرکانس‌های فروسرخ طیف
الکترومغناطیسی، اتفاق می‌افتند.
قبلاً حساسیت اسپکتروسکوپی فروسرخ برای تشخیص این لرزش‌ها پایین بود؛ به‌ویژه وقتی
که مقدار نمونه بسیار کم بود.
آلتگ می‌گوید: «با کمک این فناوری، محققان می‌توانند علائم لرزشی را بیش از ۱۰۰
هزار مرتبه تقویت کنند و همین، ما را قادر می‌سازد تا روی ساختار و عملکرد
زیست‌شناختی مقادیر بسیار جزئی از مولکول‌ها بتوانیم تحقیقات مطلوبی انجام دهیم.»
وی همچنین پیش‌بینی کرد که روش جدید در آینده به محققان کمک کند تا داروهایی را
طراحی کنند و بتوانند پیچیدگی‌های بیماری‌های تأثیرگذاری نظیر سرطان و آلزیمر را به
حداقل برسانند.
او معتقد است این روش ابداعی اهمیت بسیاری در بیوشیمی دارد و کاملاً عمومی است و
می‌تواند برای دیگر مولکول‌ها به غیر از پروتئین‌ها نیز استفاده شود؛ بنابراین
می‌تواند به ابزاری عمومی برای تقویت توان تشخیص آن دسته از مواد شیمیایی تبدیل
گردد که برای دفاع ملی اهمیت دارند.
|
