گرفتن ویروس‌ها با استفاده از نانولوله‌های پروتئینی

گروهی از دانشمندان ژاپنی از نانولوله ساخته شده از پروتئین‌های خون انسان برای به‌دام انداختن ویروس هپاتیت B یا HBV استفاده کرده‌اند.

دانشمندان ژاپنی از نانولوله ساخته شده از
پروتئین‌های خون انسان برای به‌دام انداختن ویروس هپاتیت B یا HBV استفاده
کرده‌اند. بنابر گفته آنها این کار می‌تواند مبنایی برای شیمی جدید
نانولوله‌های مبتنی بر پروتئین باشد که دارای کاربردهای زیست‌پزشکی هستند.

اصطلاح نانولوله به‌طور معمول به نانوساختارهای کربنی توخالی و استوانه‌ای
اطلاق می‌شود. اما گروهی از محققان ژاپنی به رهبری ترویوکی کوماتسو در
دانشگاه Chuo در توکیو روش جدیدی برای تولید ساختارهای لوله‌ای از پروتئین‌های
طبیعی ابداع کرده‌اند. آنها نشان داده‌اند که این نانولوله‌های هوشمند می‌توانند
ذرات ویروسی بیماری‌زا را به‌صورت انتخابی به‌دام اندازند.

کوماتسو می‌گوید: «نانولوله‌های ما از
پروتئین‌هایی شامل آنزیم‌ها و پادتن‌ها ساخته شده و بسیار منحصربه فرد
هستند. بخش زیادی از این لوله‌ها از آلبومین سروم انسانی که پروتئین اصلی
پلاسمای خون انسان است، تشکیل می‌شود. این لوله‌ها از طریق پر کردن لایه به
لایه یک قالب پلی‌کربناتی با پلیمرها و پروتئین‌ها ساخته می‌شوند. مسأله
اصلی این است که پس از حل کردن قالب پلی کربناتی، این نانولوله‌ها شکل خود
را حفظ کرده و مچاله نشوند. سال گذشته گروه کوماتسو دریافتند که با استفاده
از N,N- دی متیل فرمامید و خشک کردن انجمادی سریع می‌توانند بهره استخراج
این نانولوله‌ها را افزایش دهند. اما این اولین باری است که این گروه از
نانولوله‌های پروتئینی برای گرفتن عوامل بیماری‌زا استفاده می‌کنند.

این پژوهشگران برای به‌دام انداختن ذرات بیماری‌زای HBV که به نام ذرات
Dane شناخته می‌شوند، درون نانولوله‌ها را با پادتن‌های مختص این ذرات روکش
دادند. با استفاده از این روش توانستند بیش از ۹۹ درصد ذرات Dane را از
محلول حاوی پروتئین‌های دیگر مربوط به ویروس‌های غیربیماری‌زا جدا کنند.
میکروسکوپی الکترونی عبوری نشان داد که این ذرات درون حفره نانولوله‌ها به‌دام
افتاده‌اند.

بلاجی سیتارامان که در زمینه زیست‌نانوفناوری در دانشگاه استونی بروک در
نیویورک کار می‌کند، می‌گوید: «این یک روش بسیار نویدبخش است، اما قبل از
آنکه بتوان از این نانولوله‌ها در درمان‌های بالینی استفاده کرد، کار زیادی
باید انجام گیرد». او می‌گوید به‌دام انداختن فعال ویروس‌ها (به‌جای به‌دام
انداختن غیر فعال آنها تنها بر مبنای اندازه) بسیار جالب است. با این حال
بر این باور است که کارایی این روش می‌تواند توسط ویروس‌های دیگر و همچنین
پروتئین‌هایی که حفره نانولوله‌ها را مسدود می‌کنند، کاهش یابد. پیشنهاد وی
برای کاربردهای درون‌تنی، استفاده از پادتن‌ها روی سطح نانولوله‌ها است.

جزئیات این تحقیق در مجله ACS Nano منتشر شده است.