بررسی برهمکنش میان مولکول‌های زیستی یکی از دغدغه‌های محققان است. اخیرا روشی حساس برای بررسی این برهمکنش‌ها ارائه شده‌است. در این روش، از طیف‌سنجی جذب مادون قرمز حساس در آب استفاده می‌شود. این روش توسط یک گروه تحقیقاتی در EPFL سوئیس و دانشگاه بوستون ارائه شده است. یکی از مزایای این روش، توانایی اندازه‌گیری مقادیر بسیار کم از مواد است.
روشی ساده و حساس برای مطالعه برهمکنش زیست مولکول‌ها
برخی مولکول‌ها نظیر زیست مولکول‌ها در صورت برانگیخته شدن با پرتو مادون قرمز دچار نوسان پیوندی می‌شوند. نوع نوسان این پیوندها نشان می‌دهد که چه نوع پیوندی در این ساختارها وجود دارد. بنابراین، رصد نوسان این پیوندها ابزار مناسبی برای شناسایی ساختار مولکول است. این ابزار برای پژوهشگران حوزه زیست‌شناسی و پزشکی بسیار مفید است؛ زیرا امکان بررسی عوامل بیماری‌زا را برای آنها فراهم می‌کند.
نانوذرات می‌توانند از طریق پلاسمون‌های سطحی منطقه‌ای با پرتوهای مادون قرمز برهمکنش داده و به صورت یک نانوآنتن عمل کنند. از این پدیده می‌توان به عنوان ابزاری جهت پیمایش نمونه‌های زیستی استفاده کرد. مشکل اصلی در این مسیر آن است که آب می‌تواند بخش قابل توجهی از طیف الکترومغناطیس را جذب کند که در نهایت منجر به نویزی در زمینه طیف می‌شود. محققان مایل هستند تا زیست مولکول‌ها را در فاز آبی مطالعه کنند بدون این که مشکل نویز در زمینه وجود داشته باشد.
برای حل این مشکل محققان از نانوذرات طلا استفاده کردند که روی بستری از جنس فلورید کلسیم قرار دارد. با تابش نور به این ساختار، پرتوها به شکل نوسانات پلاسمونیک در سطح نانوذرات ذخیره می‌شوند. این پرتو توسط این ساختار به سوی نمونه زیستی سوق داده می‌شوند. نمونه زیستی روی این نانوآنتن قرار دارد؛ بنابراین پرتو عبوری حاوی اطلاعات نمونه بوده و نویز زمینه وجود نخواهد داشت. حساسیت این روش بسیار بالا بوده و نویز زمینه به شناساگر دستگاه نمی‌رسد.
با استفاده از این روش می‌توان برهمکنش پروتئین-پروتئین را مورد مطالعه قرار داد. پژوهشگران با این روش موفق به مطالعه مولکول‌ها با نانوذرات در ابعاد مختلف شدند. از مزایای این روش آن است که در آن، نیاز به برچسب‌زنی نیست. همچنین این روش بسیار ساده‌تر از روش طیف‌سنجی مادون قرمز معمولی است. نتایج این پژوهش در نشریه Nature Communications به چاپ رسیده است. محققان معتقداند که از این روش برای مطالعه عوامل بیماری‌زای مختلف می‌توان استفاده کرد.
