پژوهشگران با استفاده از نوعی پروتئین و تقلید از ساختار آن، موفق به تولید نانولوله‌هایی شدند و در نهایت آن‌ها را به‌صورت ورقهای دوبعدی در آوردند. این ورق‌ها را می‌توان برای تصفیه‌ی آب مورد استفاده قرار داد.
الهام از نوعی پروتئین برای ساخت نانولوله‌های تصفیه کننده‌ی آب
محققان آزمایشگاه ملی پاسیفیک نورث وسترن، با الهام از ساختار پروتئینی موسوم به میکروتیوبول، نانولوله‌های خودرول‌شونده‌ای ساختند که می‌توان از آن‌ها برای فیلتراسیون آب استفاده نمود.
میکروتیوبول‌ها در سلول‌های یوکاریوت‌ها یافت شده و برای بسیاری از فرآیندهای زیستی ضروری هستند. چون لونگ چن از محققان این پروژه می‌گوید: «این پروتئین‌ها در دولایه‌های لیپیدی موجود در غشای سلول یافت می‌شوند؛ جایی که از آن‌ها به‌عنوان کانال استفاده می‌شود.»
این گروه تحقیقاتی علاقه‌مند به استفاده از پتانسیل‌های زیست‌مکانیکی میکروتیوبول‌ها بودند، اما امکان زدایش آن‌ها از غشاء وجود نداشته و نمی‌توان آن‌ها را جداسازی کرد. بنابراین باید ساختارشان را در آزمایشگاه تولید کرد.
برای تکثیر ساختار این پروتئین، محققان ابتدا مولکول‌هایی شبیه به پروتئین موسوم به پپتوید را سنتز کردند. این مولکول‌ها برای تقلید لیپیدها طراحی شده‌اند. پپتویدها از دو بخش تشکیل شده‌اند، بخش اول آب‌دوست و بخش دوم آب‌گریز.
چن می‌گوید: «ما این مولکول‌ها را انتخاب کردیم تا بتوانیم هر یک از آن‌ها را به دیگری متصل کرده و ساختار جدیدی تولید کنیم. بعد از وارد کردن پپتویدهای شبه لیپید به فاز سیال، این مولکول‌ها به‌صورت خودبه‌خود متبلور شده و نانوورق‌هایی تشکیل می‌دهند و روی سطح بشر غوطه‌ور می‌شوند. در گام بعد، این نانوورق‌ها تاخورده و به‌شکل نانولوله در می‌آیند.»
از این نانولوله‌ها می‌توان برای فیلتراسیون استفاده کرد، اما پیش از آن باید نانولوله‌ها را به شکل پپتویدهای ورقهای در آورد. این نانولوله‌ها را می‌توان به‌گونه‌ای برنامه‌ریزی کرد که به‌صورت ساختار ماتریکس سه بعدی در آید و از آن برای رهاسازی دارو استفاده کرد.
محققان این پروژه معتقداند که می‌توان با اصلاح شیمی نانولوله‌ها، آن‌ها را به‌گونه‌ای تغییر داد که به شکل از پیش تعیین شده‌ای در آیند. این گروه می‌توانند با تغییر اسیدیته محلول، خواص ساختاری نانولوله‌ها را دستکاری کنند. ابعاد، قطر، ضخامت و سفتی نانولوله‌ها را می‌توان با این روش اصلاح کرد.
نتایج این پروژه در نشریه‌ی Nature Communications به چاپ رسیده است.
