الهام از باکتری‌ها برای تولید نانوحامل

الهام از باکتری‌ها برای تولید نانوحامل

پژوهشگران ساختار سوزنی شکلی موسوم به MAC را شناسایی کردند که نوعی باکتری از آن برای تزریق یک ماده شیمیایی به نوعی یوکاریوت موسوم به تبول استفاده می‌کند تا مواد مورد نیاز این یوکاریوت را از طریق این ساختار سوزنی شکل به آن تزریق کند. محققان نشان دادند که این ساختار سوزنی شکل می‌تواند به‌عنوان نانوحامل استفاده شود.

محققان دانشگاه ایالتی سندیگو نانوذرات جدیدی ارائه کردند که می‌تواند به‌عنوان نانوحامل استفاده شود. نتایج این پروژه در نشریه eLife به چاپ رسیده است.

محققان نشان دادند که چگونه ساختار انقباضی مرتبط با دگرگونی (MAC) در تبول‌ها (یوکاریوتی با ساختار لوله‌ای شکل) موجب دگرگونی می‌شود. آن‌ها پروتئین جدیدی شناسایی کردند که ساختاری شبیه به ستاره دارد و مسئول فعال شدن این دگرگونی در تبول‌ها است. ساختار MAC در باکتری‌ها بوده و پروتئین مورد نیاز تبول‌ها توسط MAC به تبول‌ها تزریق می‌شود.

در این پروژه محققان نوعی MAC را شناسایی کردند که مسئول تزریق مواد شیمیایی زیستی به لارو این یوکاریوت‌ها است که می‌توان با این کار، لاروها را به کرم تبدیل کرد. MAC ساختاری شبیه به سرنگ دارد که در باکتریوفاژ‌ها یافت می‌شود. باکتری‌ها در اثر فرگشت این ساختار را از فاژها نسخه‌برداری کرده‌اند.

پژوهشگران با استفاده از تصویربرداری توموگرافی کرایو الکترونی از این ساختار تصویربرداری کردند. نتایج این تصویربرداری نشان داد که MAC دارای ساختار تزریقی ستاره‌ای شکل است که توسط باکتری‌ها آزاد می‌شود.

این گروه در مقاله‌ای که در Cell Report به چاپ رساندند نشان دادند که چگونه این ساختار می‌تواند به سلول‌ها متصل شده و ماده موردنظر را رهاسازی کند. آن‌ها این ساختار را روی سلول‌های موش آزمایشگاهی مورد آزمایش قرار دادند. این نتایج شواهدی بود بر این فرضیه که می‌توان از MACهای اصلاح شده برای رهایش دارو استفاده کرد.

مطلب پیشنهادی:  پلتفورمی برای رهگیری نانوحامل‌های دارویی در بدن

محققان نشان دادند که این سامانه دارای پتانسیل بالایی برای استفاده در زیست‌فناوری و پزشکی است و می‌توان از آن برای رهایش و هدف‌گیری سلول‌های یوکاریوت‌ها استفاده کرد از آنجایی که MAC از باکتری رها شده و به‌صورت خودبه‌خودی به سلول‌های هدف متصل می‌شود، این فناوری برای محققان جالب توجه است.

این تحقیقات نشان می‌دهد که تعداد زیادی از مواد موثر را می‌توان با MAC حمل کرد و رهایش انتخابی را با این ساختار انجام داد. محققان این پروژه بر این نکته تاکید دارند که تمام باکتری‌ها، MAC تولید نمی‌کنند؛ از هر ۵۰ باکتری تنها یک باکتری قادر به تولید این ساختارها است اما از آنجایی که میلیاردها باکتری وجود دارد این موضوع مشکلی ایجاد نمی‌کند.