نانوذرات طلا مطالعه شیمی مغز را آسان می‌کنند

میزان گلوکز، به‌عنوان منبع اولیه‌ی انرژی مغز، می‌تواند اطلاعاتی در مورد
عملکرد اندام‌ها ارائه دهد. با این‌حال، روش‌های اندازه‌گیری‌ آن تحت تأثیر
تداخل حاصل از سایر نمونه‌های فعال الکتریکی قرار دارند. اکنون لانکون ماو
و همکارانش، از موسسه‌ی شیمی آکادمی علوم چین، روش آسانی برای آشکارسازی
گلوکز در مغز توسعه داده‌اند. ماو می‌گوید: “ما می‌خواهیم روش موثر تازه‌ای
برای بهبود مطالعه شیمی مغز پیدا کنیم. “

این گروه متوجه شد که با افزودن نمک به محلول حاوی نانوذرات طلای پخش‌شده،
رنگ محلول از قرمز به آبی ارغوانی تغییر می‌یابد؛ زیرا افزودن نمک باعث
کلوخه شدن نانوذرات و تجمع آنها می‌شود. با این‌حال وقتی که آنها نمک طعام
را به نانوذرات طلایی که با DNA تک‌رشته‌ای (ssDNA) مخلوط شده بودند، اضافه
کردند؛ هیچ تغییر رنگی مشاهده نکردند. در واقع ssDNA از نانوذرات محافظت
کرده، از کلوخه شدن آنها جلوگیری کرده و آنها را به‌صورت محلول و با رنگ
قرمز نگه می‌دارد.

در ادامه، این گروه اکسیداز گلوکز و Fe+2 را به مخلوط نانوذرات و ssDNA
اضافه کرد. هنگامی که آنها گلوکز را به این سیستم جدید اضافه کردند یک سری
از واکنش‌های زنجیره‌ای شروع گردید. اکسیداز گلوکز باعث شکسته شدن گلوکز و
تولید H2O2 می‌شود که می‌تواند در حضور Fe+2 باعث تولید رادیکال‌های
هیدروکسیل گردد. سپس این رادیکال‌های موجب شکافته شدن ssDNA در ترکیب می‌شوند.
از آنجایی که ssDNA دیگر قادر به حفاظت از نانوذرات نیست، افزودن نمک باعث
تجمع آنها شده و محلول قرمز به آبی ارغوانی تبدیل می‌گردد.

این گروه سیستم خود را با نمونه‌های میکرودیالیز موش امتحان کرد. ماو گفت:
“هنگامی که ما نمونه را به محلول اضافه کردیم رنگش آبی شد. بنابراین شما به‌سادگی
می‌توانید از حضور گلوکز در مغز موش با تغییر رنگ مطمئن شوید.” این گروه با
استفاده از طیف‌سنج UV- مرئی توانست میزان گلوکز را mM4/2 حدس بزنند که
تطابق خوبی با اندازه حاصل از سایر روش‌ها دارد.

نتایج این تحقیق در مجله‌ی Angew. Chem. Int. Ed. منتشر شده است.