سلامت

تاریخ درج : 86/10/28

تعداد بازدید : 534

به خدمت گرفتن نيروي اسپرم براي نانوروبات‌ها

محققان دانشگاه کرنل در تلاشند تا از همان انرژي که باعث حرکت اسپرم مي‌شود، براي تأمين نيروي نانوروبات‌ها و يا رساندن دارو‌ها و مواد شيميايي به اهداف خاصي در بدن استفاده نمايند. با تجزيه و تحليل تک تک مراحل اين روند زيستي که اسپرم از آن انرژي خود را تأمين مي‌نمايد، محققان در تلاشند تا همان روند را در ابزار‌هاي ساخت بشر نيز به خدمت گيرند.
يک اسپرم موش که انرژي لازم براي شنا با دم طويل خود را از ميتوکندري‌هاي واقع در قطعه مياني و نيز گليکوليز در قطعه اصلي تأمين مي‌نمايد. دانشمندان دانشگاه کرنل اين راهبرد را از قطعه اصلي اسپرم تقليد نموده‌اند تا انرژي لازم براي نانوموتور‌ها را فراهم آورند.
آلکس تراويس، دانشيار دانشکده دامپزشکي دانشگاه کرنل، گفت: «هدف ما از اين تحقيق يک محصول نهايي نيست!» شيناتسو موکايي، همکار اين طرح، گفت: «دليل ما بر كارايي اين روش، اين است که ما نشان داده‌ايم که دو آنزيم اول اين فرايند مي‌توانند به يک تراشه متصل شده، با هم ‌ديگر کار کنند. قطعه مياني واقع بين سر و دم اسپرم حاوي ميتوکندري‌هاست که‌ اندامک‌هاي تأمين‌کننده انرژي سلول به شمار مي‌روند؛ اما اسپرم از فرايند ديگري هم براي حرکت دادن دم دراز خود بهره مي‌برد که همان روش معروف گليکوليز است و در آن گلوکز براي توليد ATP مصرف مي‌گردد».
مسير گليکوليز به ده آنزيم نياز دارد. با استفاده از جايگاه‌هاي هدف‌گيري ويژه، اسپرم براي حرکت دادن دم دراز خود، اين آنزيم‌ها را به پوشش فيبري موجود در سرتاسر خود متصل مي‌نمايد. در اين مطالعه، محققان تلاش دارند تابا اصلاح هر يک از جايگاه‌هاي هدف‌گيري پروتئيني، آنها را به سطح ذرات نيکل متصل نمايند و در تراشه‌هاي خاصي آنها را به‌کار برند.
تاکنون آنها توانسته‌اند سه آنزيم از ده آنزيم لازم براي توليد ATP از گلوکز را به اين ذرات متصل نمايند؛ به‌طوري كه هر سه آنزيم فعاليت خود را نيز حفظ نموده‌است. اگر آنها بتوانند هر ده آنزيم را روي يک ذره متصل نمايند، مجموعه‌اي به‌ دست خواهند آورد که مي‌تواند ATP توليد کرده و نيروي لازم براي نانوابزار‌ها را تأمين نمايد. چنين ابزاري در بدن مي‌تواند گلوکز ؛يعني سوخت لازم را از محيط پيرامون خود کسب نمايد.
کاربرد‌هاي بالقوه اين نانوابزار‌ها در سيستم‌هاي رسانش دارو يا آنتي‌بيوتيک‌ها به سلول‌هاي خاص هدف در بدن مي‌باشد. چنين سيستمي به پزشکان اجازه مي‌دهد که با کاهش عوارض جانبي دارو‌ها دوز‌هاي پايداري از آنها در بدن ايجاد نمايند.
اين گروه در تلاش است تا تأمين مالي لازم براي متصل نمودن همة ده آنزيم لازم براي گليکوليز را کسب نمايد. تراويس در اين مورد گفت: «ما در حال تدوين يک پتنت احتمالي براي آينده هستيم و مي‌توانيم با شرکت‌هاي علاقه‌مند به اين طرح، به توافق برسيم و در تلاشيم تا مسير زيستي‌اي را که اسپرم براي تأمين انرژي استفاده مي‌کند، به‌ شکل جديدي به خدمت بگيريم؛ لذا به مهندسان ‌زيستي، فيزيک‌دان‌ها، و دام‌پزشکاني نياز داريم که بتوانند سيستم‌هاي انتقالي قابل ‌کاربرد در موجود زنده و ساير کاربرد‌هاي ابداعي مربوط به آنها را توسعه دهند».
اين محققان نتايج خود را در چهل و هفتمين نشست سالانة زيست‌شناسي سلولي ارائه کردند.
 

اين خبر در ماهنامه شماره 124 به چاپ رسيده است

مهلت ارسال نظر در ارتباط با این خبر به پایان رسیده است!