Dušan Valent

anotechnológie predstavujú stále pomerne mladý, no čoraz búrlivejšie sa rozvíjajúci odbor. Prináša „ministroje“ s rozmermi rátajúcimi sa v tisícinách hrúbky ľudského vlasu. Do tejto kategórie spadá aj anténa vyvinutá tímom kanadských vedcov.

„Vytvorili sme anténu dlhú päť nanometrov, ktorá funguje ako ukazovateľ funkcie a štruktúry proteínov,“ hovorí Scott Harroun z Montrealskej univerzity. Podľa spoluautora štúdie môže toto zariadenie výrazne urýchliť pátranie po príčinách ochorení, ako aj hľadanie nových liečiv.

Nanostroje sú typicky tvorené len niekoľkými atómami alebo molekulami. Kanadskí vedci konkrétne využili molekuly DNA (deoxyribonukleová kyselina, pozn. red.). „V posledných rokoch sme si uvedomili, že tento prírodný polymér možno použiť na konštruovanie rôznych nanoštruktúr a nanostrojov,“ hovorí vedúci člen výskumného tímu Alexis Vallée-Bélisle s tým, že kľúčové sú predovšetkým jeho vlastnosti „na spôsob stavebnice lego“.
„Najdôležitejšou výhodou používania molekúl DNA na konštruovanie nanomateriálov sú jej relatívne jednoduché a jednoducho programovateľné chemické vlastnosti,“ vyzdvihuje Scott Harroun. „Nanomateriály založené na DNA možno syntetizovať s rôznymi rozmermi a rozličnou ohybnosťou, aby sme vyladili ich funkciu.“

Kanadskí výskumníci zistili, že k zložkám deoxyribonukleovej kyseliny možno vcelku jednoducho pripevniť fluoreskujúcu molekulu a potom výslednú svetielkujúcu nanoanténu pripevniť ku ktorémukoľvek „prírodnému nanostroju“, ako je napríklad enzým.
Enzýmy sú vlastne „aktívne bielkoviny“ riadiace väčšinu procesov v tele živých organizmov vrátane človeka. Vedcov obzvlášť zaujíma, ako zmeny v štruktúre enzýmov vplývajú na ich fungovanie. Doposiaľ však mali k dispozícii len veľmi obmedzené možnosti, ako túto zásadnú otázku skúmať. Práve miniatúrna anténa z DNA predstavuje nádejné riešenie tohto problému, a to takmer pre akýkoľvek enzým. Potom, ako sa na ňu zasvieti, nanoanténa svetielkuje vo vlnových dĺžkach závislých od štruktúry a pohybu skúmaného proteínu. V podstate ide o detektor funkcie enzýmov.

Výskumníci nový nástroj nielen vyvinuli, ale aj úspešne otestovali. „Vďaka nemu sa nám podarilo prvý raz v reálnom čase zaznamenávať aktivitu enzýmu s názvom alkalická fosfáza, vyvolanú vplyvom rôznych molekúl a liekov,“ hovorí Scott Harroun. „Aktivita tohto enzýmu súvisí s rozličnými ochoreniami vrátane viacerých typov rakoviny a rôznych typov zápalových procesov.“
„To, čo nás nadchlo asi najviac, je skutočnosť, že našu nanoanténu môžu využiť výskumné tímy po celom svete. Stačí im laboratórium vybavené bežným spektrofluorometrom. Môžu skúmať aktivitu ľubovoľného proteínu a vyvíjať tak nové liečivá,“ hovorí Alexis Vallée-Bélisle. Svetielkujúce nanoantény podľa vedca taktiež urýchlia vývoj ďalších nanotechnológií. Kvôli tomu, aby urýchlili jej širokú dostupnosť, dokonca založili startup. 

Tento prírodný polymér predstavuje užitočný stavebný prvok nanotechnológií.

„Našu nanoanténu môžu využiť výskumné tímy po celom svete,“ hovorí vedec.

Nanoanténu tvorí DNA a fluoreskujúca molekula. Vďaka nej možno skúmať aktivitu ľubovoľného proteínu a vyvíjať nové liečivá.

Vedci neustále hľadajú nové možnosti, ako vypátrať a liečiť rôzne choroby. Patrí k nim aj tím z kanadskej univerzity.

Zázračná anténa: Miniatúrne stroje budú v našom tele pátrať po príčinách zákerných chorôb

Výber pre vás

Zázračná anténa: Miniatúrne stroje budú v našom tele pátrať po príčinách zákerných chorôb

Súvisiace články

Výber pre vás