استفاده از نانوماشین برای کمک به درمان دیابت

استفاده از نانوماشین برای کمک به درمان دیابت

محققان استرالیایی با استفاده از نوعی آنزیم اصلاح شده اقدام به تبدیل گلیسرول به داروی ضددیابت دی-فاگومین شدند. این آنزیم به عنوان نانوماشین برای مونتاژ دارو استفاده می‌شود.

به لطف پیشرفت‌های تحقیقات سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی همسود (CSIRO) آژانس ملی علوم استرالیا، داروهای ضددیابت، ممکن است ارزان‌تر و در دسترس‌تر شوند. دانشمندان علوم آینده زیست‌شناسی مصنوعی CSIRO از مهندسی پیشرفته زیستی و شیمی برای ایجاد یک فرآیند ساده‌تر، پاک‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر برای تولید داروی ضددیابت دی- فاگومین (D-fagomine) استفاده کردند.

دیابت نوع ۲ یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های سلامت جهانی قرن بیست و یکم است و بیش از ۳۵۰ میلیون نفر با این بیماری زندگی می‌کنند. این بیماری در نتیجه عدم تولید مقدار کافی هورمون انسولین برای تبدیل گلوکز مواد غذایی به انرژی رخ می‌دهد. وقتی این فرآیند مختل شود، قند خون می‌تواند به سطوحی برسد که پیامدهای بهداشتی زیان‌باری در پی خواهد داشت. دی- فاگومین یک ترکیب شیمیایی است که می‌تواند با کاهش سطح قند خون این کار را در جایگاه انسولین انجام دهد.

مسئول پروژه دکتر کالین اسکات و تیم وی، از یک سری آنزیم‌ها برای تبدیل ماده شیمیایی ارزان و فراوان گلیسرول به دی-فاگومین استفاده کردند. دکتر اسکات گفت: «ما آنزیم‌ها را به طور طبیعی اصلاح کردیم تا بتوانند به عنوان «نانوماشین» در خطوط مونتاژ که مولکول‌ها را مونتاژ می‌کنند مورد استفاده قرار گیرند. آنزیم‌ها، نانوفناوری طبیعت هستند، مولکول‌های زیستی موجود در هر سلول زنده، که مسئول واکنش‌های شیمیایی برای زنده ماندن ما هستند.»

مطلب پیشنهادی:  ساخت نانوماشینی با ساختاری شبیه به پروانه

فرآیند موفقیت‌آمیز با مونتاژ یک سری از آنزیم‌ها حاصل شد، که هر کدام فقط یک تبدیل شیمیایی را انجام می‌دهند و محصول را به آنزیم بعدی در سری اضافه می‌کنند. آنزیم‌ها در محفظه‌ها قرار گرفتند. هر محفظه حاوی آنزیم، برای یک مرحله شیمیایی درنظر گرفته شده بود. سپس محفظه‌ها به ترتیب، درست در جهت تبدیل گلیسرول، یک ماده شیمیایی دردسترس و ارزان، به دی- فاگومین مونتاژ شدند. این فرآیند جدید، پاک‌تر و سریع‌تر از روش‌های کنونی تولید دی- فاگومین است. دکتر اسکات و تیمش انتظار دارند زمانی که به صورت تجاری آزمایش شود، بتواند هزینه تولید داروهای ضددیابت را کاهش دهد.

اکنون اصول طراحی این نانوماشین‌ها درک شده است و می‌توان نانوماشین‌ها و خطوط مونتاژ مولکولی جدیدی ساخت. این امر به طور بالقوه فضا را برای بهبود سایر فناوری‌های وابسته به واکنش‌های شیمیایی مانند تولید سایر داروها، پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر، سوخت‌های زیستی و افزودنی‌های سوخت باز می‌کند. این تیم، هم‌اکنون به دنبال شرکای صنعتی برای شروع آزمایش‌های تجاری فرآیند تولید است.