محافظت از دی ان ای با استفاده از نانولوله کربنی

پژوهشگران موسسه فناوری و استاندارد آمریکا شواهدی به‌دست آورده‌اند که نشان می‌دهد نانولوله‌های کربنی تک جداره می‌تواند رشته‌های دی ان ای را از گزند آسیب‌های ایجاد شده در اثر اکسیداسیون مصون دارد.

پژوهشگران موسسه فناوری و استاندارد آمریکا شواهدی به‌دست آورده‌اند که
نشان می‌دهد نانولوله‌های کربنی تک جداره می‌تواند رشته‌های دی‌ان‌ای را از
گزند آسیب‌های ایجاد شده در اثر اکسیداسیون مصون دارد.

در طبیعت، اکسیداسیون فرآیندی رایج است که طی آن مواد شیمیایی الکترون‌هایی
از دی‌ان‌ای زدوده و موجب افزایش جهش در سلول می‌شوند. مطالعات زیادی لازم
است تا نشان دهد که آیا محافظتی که نانولوله‌ها در آزمایشگاه انجام می‌دهند
در محیط زنده نیز صورت می‌پذیرد یا خیر.

filereader.php?p1=main_13264068d108c6901

الیجاح پترسون از محققان این پروژه میگوید یافته‌های ما نمی‌گوید که آیا
نانولوله‌های کربنی برای انسان‌ها و محیط زنده اطراف‌شان خوب یا بد است. با
این حال نتایج به‌دست آمده به ما کمک می‌کند تا درک بهتری از برهمکنش میان
نانولوله و زیست مولکول‌ها داشت باشیم. نانولوله‌های کربنی ساختارهای
توخالی هستند که دارای خواص الکترونیکی، نوری و مکانیکی منحصر به‌فرد هستند
آنها بسیار سبک بوده و در صورت به‌کارگیری در کامپوزیت‌ها موجب تقویت
استحکام آنها می‌شوند. از نانولوله‌های کربنی در تولید حسگرها استفاده شده
و همچنین در سیستم‌های رهایش دارویی می‌توان از آنها استفاده کرد. با
افزایش میزان استفاده از این نانوساختارها در محصولات مختلف، نگرانی درباره
اثرات آنها روی محیط زیست و انسان بیشتر شده است. تعیین مقدار تاثیر این
نانوساختارها روی سلامت و محیط زیست کاری چالش برانگیز است به‌طوری که
مطالعات مختلف نتایج ضد و نقیضی به‌دنبال داشته است. یکی از اجزاء خالی در
این مطالعات این است که در سطح مولکولی هنگامی که نانولوله با زیست‌مولکول
برخورد می‌کند چه اتفاقی می‌افتد.

در این پژوهش، محققان رشته‌های دی‌ان‌ای را در حضور و عدم حضور نانولوله
کربنی تحت تاثیر اولتراسونیک قرار دادند. در فرآیند اولتراسونیک کردن،
مولکول‌های آب شکسته شده و رادیکال‌های هیدروکسیل و پروکسید هیدروژن ایجاد
می‌شوند که می‌توانند با اکسیداسیون به مولکول‌های دی‌ان‌ای آسیب بزنند.

پترسون می‌گوید ما به‌دنبال این موضوع بودیم که آیا نانولوله‌های کربنی
فرآیند آسیب دیدن را کاهش یا افزایش می‌دهند. نتایج نشان داد هرچند در حالت
عادی نانولوله‌ها موجب آسیب دیدن زیست‌مولکول‌ها می‌شوند اما در این آزمایش
نانولوله‌ها با محاصره دی‌ان‌ای از آنها محافظت می‌کنند. در واقع
نانولوله‌ها به‌صورت محافظی، دی‌ان‌ای را از گزند عوامل اکسید کننده محافظت
می‌کنند.

نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Protective roles of
single-wall carbon nanotubes in ultrasonication-induced DNA base damage
در نشریه Small به چاپ رسیده است.