اصلاح AFM برای افزایش عملکرد در مطالعات زیستی

یک تیم تحقیقات هندی با اعمال اصلاحاتی روی یک دستگاه طیف‌سنج ساخت شرکت JPK، موفق شدند محدوده عملکرد این دستگاه را بهبود دهند به طوری که کارایی آن برای مطالعات زیستی افزایش یابد.

شیوپراساد پاتیل از مرکز IISER با همکاری یک تیم تحقیقاتی از شرکت  JPK Instruments موفق به اصلاح یکی از دستگاه‌ها تولیدی این شرکت شده است. با این کار توانمندی‌های این دستگاه بهبود یافته و برای مطالعات زیستی مناسب‌تر می‌شود. JPK یکی از بزرگترین تولید کنندگان ادوات آنالیزی در حوزه نانو است که تجهیزاتی در بخش علوم زیستی و مواد نرم تولید می‌کند. این کار مشترک در مرکز علوم و تحقیقات پون در هند انجام ‌شده است.
این گروه روی روشی کار می‌کنند که با استفاده از آن می‌توان فرآیندهای مولکولی را مطالعه کرد، اخیرا برای این کار یک طیف سنجی نیروی مولکولی و یک طیف‌سنج همبستگی ساخته شده است که از آن در سه حوزه مختلف می‌توان استفاده کرد: تاکردن پروتئین‌ها با استفاده از AFM، اندازه‌گیری خواص چندلایه‌های چربی و پاسخ مکانیکی سیالات نانومقیاس. اما این گروه با اعمال اصلاحاتی عملکرد این سیستم‌ها را بهبود داده‌اند.
پاتیل، رهبر این تیم تحقیقاتی می‌گوید دلیل استفاده از سیستم NanoWizard® AFM و ماژول CellHesion™ را افزایش سرعت تحقیقات عنوان کرد. در تحقیقات مربوط به تا خوردگی پروتئین‌ها، پایتل و همکارانش این سیستم را اصلاح کرده و مورد استفاده قرار دادند. با این اصلاح، در صورت تانخوردن پروتئین شدت فلورسانس آن تغییر کرده که این تغییر قابل ردیابی خواهد بود. از سوی دیگر در صورتی که پروتئین حالت‌های انرژی‌ مختلفی داشته باشد و بخواهد از یک سطح انرژی به سطح دیگر تغییر وضعیت دهد، نوسانات شدت فلورسانس به صورت خودکار به یکدیگر مرتبط خواهد شد. در واقع این گروه تحقیقاتی موفق شده است تا نوک میکروسکوپ نیروی اتمی را به شکلی تغییر دهد که برانگیخته شده و نور نشر یافته از تک مولکول را جمع‌آوری کند. این گروه تحقیقاتی امیدوار است در آینده‌ای نزدیک سیستم اصلاح شده‌ای ارائه کند که به صورت خودکار با تغییر پیکربندی پروتئین و ایجاد نوسانات فلورسانس، شدت تابش فلورسانس اصلاح شود.
پاتیل می‌گوید دلیل این که ما تصمیم گرفتیم روی دستگاه شرکت JPK کار کنیم آن است که این شرکت به ما امکان می‌دهد تا نیازهای خود را روی سیستم آنها پیاده کرده و با اصلاحات مورد نظر خود دستگاه را برای پروژه خود بهینه کنیم.
پاتیل می‌افزاید رنگ‌آمیزی دولایه‌های چربی و اندازه‌گیری فشار وارد شده روی آنها برای ما مهم است. ما با استفاده از ماژول CellHesion موفق به انجام این کار شدیم و توانستیم میزان توانایی مقاومت در برابر خم شدن را در این چربی‌ها اندازه‌گیری کنیم.