محققان با استفاده از نانولوله‌های کربنی موفق به ساخت حفره‌هایی در غشای سلولی شدند که قادر است همانند پروتئین‌های غشائی آب، یون و مواد مختلف را از خود عبور دهد.
استفاده از نانولوله کربنی در غشاء برای نقل و انتقالات سلولی
پروتئین‌ها در غشای لیپیدی یکی از واحدهای سازنده اصلی در دنیای زیست‌شناسی هستند. اخیراً محققان آزمایشگاه لورنس در برکلی نشان دادند که چگونه می‌توان با استفاده از پورین‌های نانولوله کربنی موفق به شبیه‌سازی رفتار این مولکول‌ها شد.
در این پروژه محققان با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی با سرعت بالا نشان دادند که نوع جدیدی از کانال‌های مصنوعی را می‌توان با استفاده از پورین‌های نانولوله‌کربنی تولید کرد. این کانال‌های مصنوعی قادراند در غشای لیپیدی قرار گرفته و رفتار پروتئین‌ها را تقلید کنند.
محققان این پروژه موفق شدند مسیر تازه‌ای برای استفاده از پورین‌های نانولوله کربنی باز کنند به طوری که آنها را به‌عنوان پروتئین‌های غشائی مورد استفاده قرار دادند. این پورین‌ها را می‌توان در سلول‌های مصنوعی به کار گرفت. همچنین در سامانه‌های هیبریدی که در آنها بخش زیستی با بخش مصنوعی ترکیب شده نیز قابل استفاده هستند.
غشاهای لیپیدی یکی از عناصر بنیادی در معماری زیستی هستند. این غشاها یک ماتریکس چندکاره میزبان پروتئین‌های غشائی هستند. این پروتئین‌ها نقش‌های مختلفی از جمله تشخیص، انتقال مولکول‌های متابولیکی و هدایت سیگنال را ایفا میکنند.
طبیعت دو بعدی سیالی غشای لیپیدی نه تنها اجازه می‌دهد که این غشا به هر شکلی که مایل است در آید، بلکه پروتئین‌های غشائی می‌توانند در هر نقطه از آن نفوذ کرده و فرآیندهای زیستی مهم را انجام دهند.
لولیانگ ژانگ از محققان LLNL می‌گوید: «برای درک فیزیک بنیادین حرکت پروتئین‌ها در غشای لیپیدی، ما به راهبردی نیاز داریم که در آن مدل‌های پروتئین غشائی با راهبردهای رهگیری و تصویربرداری ترکیب شده و در نهایت بتوان حرکت غشا را در مقیاس طولی و زمانی دنبال کرد.»
این گروه تحقیقاتی با استفاده از پورین‌های نانولوله کربنی غشائی ساختند که می‌تواند خود را وارد غشای لیپیدی کرده و حفره‌های انتقال دهنده را در آن ایجاد کند. این پورین‌ها قادراند همانند حفره‌های پروتئینی آب، یون و مواد مختلف را از خود عبور دهند.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Philosophical Transactions of the Royal Society B به چاپ رسیده است.
