नैनो आकार जॉज़ अधिक शक्तिशाली सेंसर और नैदानिक ​​उपकरण सका लीड

Published on July 21, 2008 at 2:11 PM

बर्कले लैब के वैज्ञानिकों ने एक नैनो आकार सिंथेटिक बहुलक बंडल है कि आधे में गुना कर सकते हैं और अपने जबड़े के बीच एक जस्ता अणु, पहली की अपनी तरह mimics है कि कैसे प्रोटीन जीवन के महत्वपूर्ण कार्यों का संचालन एक उपलब्धि जाल हैं विकसित किया है.

प्रोटीन की तरह सिंथेटिक संरचना में एक अधिक है. वैज्ञानिकों ने एक नैनो आकार बहुलक बंडल है कि जस्ता लक्ष्य है, एक विकास है कि और अधिक बीहड़ और लंबे समय तक टिकाऊ सेंसर और दवाइयों के लिए दरवाजे खोलता है बनाया है. इस योजना में, एक peptoid दो हेलिक्स बंडल clamps एक जस्ता अणु पर बंद, बैंगनी में, जगह में अणु ताला लगा.

एक सिंथेटिक बहुलक से समारोह की तरह प्रोटीन मीठी बातें से मनाना में वैज्ञानिकों की सफलता nanostructures कि गैर प्राकृतिक सामग्री के ruggedness के साथ प्रोटीन की शुद्धता गठबंधन के विकास की ओर एक प्रारंभिक कदम है. बहुत प्रकृति के मानकों के द्वारा आदिम हालांकि, उनके बहुलक बंडल बेहद सटीक कठोर वातावरण में संचालित करने में सक्षम सेंसर करने के लिए नेतृत्व, या रोग लक्ष्यीकरण दवाइयों आज चिकित्सा की तुलना में पिछले बहुत लंबे समय है कि.

"हम हमारे लिए कार्यात्मक, स्थिर nanostructures के विकसित गाइड के रूप में प्रकृति का उपयोग कर रहे हैं" रॉन Zuckermann, जो सुविधा बर्कले लैब के आण्विक फाउंड्री में जैविक nanostructures सुविधा निदेशक ने कहा. Zuckermann Byoung - चुल ली और छलनी चू लैब है सामग्री विज्ञान डिवीजन के, और लैब शारीरिक बायोसाइंसेज डिवीजन के केन डिल और सैन फ्रांसिस्को में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, जहां उन्होंने दवा रसायन विज्ञान के एक प्रोफेसर के साथ foldable बहुलक बंडल विकसित की है.

", हम एक लंबा रास्ता तय करना है, लेकिन अंतिम लक्ष्य करने के लिए उपयोगी नैनो संरचित सामग्री है कि स्थितियों की एक विस्तृत रेंज पर कार्य कर सकते हैं बनाने के लिए है," Zuckermann कहा.

यह कोई आश्चर्य की बात है कि Zuckermann और उनके सहयोगियों प्रोटीन का अनुकरण करने के लिए काम कर रहे हैं. विकास के वर्षों के लाखों उन्हें बेजोड़ आणविक मान्यता और कटैलिसीस क्षमताओं के साथ imbued है. और केवल एक - अणु के प्रकार प्रोटीन चुनिंदा एक साथ बाँध की क्षमता है. उन्होंने यह भी अविश्वसनीय रूप से सटीक रासायनिक परिवर्तनों जैसे सिर्फ सही जगह में एक डीएनए किनारा काटने आरंभ. अगर वैज्ञानिकों दोहन कर सकते हैं लेजर - तरह की क्षमता लक्ष्यीकरण, वे रोग हमले और यौगिकों का पता लगाने के लिए एक अविश्वसनीय शक्तिशाली तरीका की कमाई की है.

लेकिन वहाँ एक पकड़ है. प्रोटीन क्या सटीक में दावा करते हैं, वे ruggedness और स्थिरता में कमी है. वे संकीर्ण तापमान और अम्लता पर्वतमाला करने के लिए सीमित कर रहे हैं. वे एक पानी समाधान की आवश्यकता होती है. और वे समय पर नीचा. ये कमियां उनकी उपयोगिता की सीमा. वैज्ञानिकों पहले से ही प्रोटीन का उपयोग करने के लिए आणविक पैमाने पर विकृतियों लक्ष्य है, लेकिन प्रोटीन समय पर नीचा, उनकी प्रभावशीलता को रोकने. इसी तरह, एक प्रोटीन आधारित सेंसर हानिकारक contaminants बाहर सूँघने पर नायाब हो सकता है, लेकिन यह गर्म, ठंडा, या सूखे की स्थिति में संचालित करने में सक्षम नहीं होगा.

"हमारा लक्ष्य प्रोटीन कटैलिसीस और आणविक मान्यता क्षमताओं ले, और उन्हें एक सामग्री है कि और अधिक बीहड़ और कम गिरावट के लिए प्रवण है जोड़ने के लिए है," Zuckermann कहा. "ठीक प्रोटीन अमीनो एसिड के रैखिक बहुलक श्रृंखला जोड़ रहे हैं. तो हमने सोचा, क्यों एक साथ गैर प्राकृतिक एमिनो एसिड जोड़ने के द्वारा एक समान बहुलक श्रृंखला नहीं कर सकता? "

विशेष रूप से, अपने शोध टीम प्रोटीन की तरह एक peptoid पॉलिमर कहा जाता है की एक श्रृंखला के साथ काम करता है. Peptoids सिंथेटिक संरचनाओं कि पेप्टाइड्स की नकल है, जो प्रकृति के लिए जटिल प्रोटीन फार्म का उपयोग करता है. पेप्टाइड्स का उपयोग करने के लिए प्रोटीन का निर्माण करने के बजाय, तथापि, Zuckermann टीम peptoids का उपयोग करने के लिए सिंथेटिक संरचनाओं कि प्रोटीन की तरह व्यवहार बनाने का प्रयास है.

अपने शुरुआती हमलों का वादा कर रहे हैं. एक पेचदार संरचना: पिछले काम में, वे जमाने peptoids, एक ध्यान से प्रकृति की सबसे उपयोगी इमारत ब्लॉकों के एक में एक समय में monomer, रखा. वे भी दो हेलिक्स संरचनाओं एक साथ जुड़े हुए बीच में एक असंरचित खंड का उपयोग कर. और वे आधे में इस दो हेलिक्स बंडल गुना करने में सक्षम थे, आकार में परिवर्तन है कि प्रोटीन के लिए काम आचरण उपयोग की नकल उतार.

लेकिन संरचना कि प्रोटीन लक्ष्य तरह कर सकते हैं, एक अणु चाल के किसी भी नहीं कर सकता. यह इस समारोह दे, वैज्ञानिकों बाहर सेट के लिए जस्ता बाँध. वे जस्ता चुना क्योंकि धातु डीएनए मान्यता के रूप में ऐसे कई मौलिक जैविक प्रक्रियाओं, ड्राइव. यदि वे peptoid आधारित पेचदार बंडल प्राप्त करने के लिए जस्ता जाल सकता है, तो वे सफलतापूर्वक एक workhorse प्रोटीन द्वारा प्रदर्शन कार्य मजाक उड़ाया होगा.

इस छलांग बनाने के लिए, वे ठीक है कि दोनों सिरों पर तैनात हैं जस्ता बंधन अवशेषों के साथ पेचदार बंडलों विकसित की है. उन्होंने यह भी दोनों समाप्त होता है, जो वैज्ञानिकों को जब बंडलों आधे में गुना, जगह में जिंक को फँसाने उपाय की अनुमति दी पर फ्लोरोसेंट टैग गयी. सिस्टम काम: कुछ मामलों में, बंडलों एक इस्पात जाल की तरह जस्ता पर कब्जा कर लिया. शोधकर्ताओं और जस्ता बाध्यकारी अवशेषों, ताकि इसे और अधिक आसानी से जस्ता snares संरचना tweaking की स्थिति संख्या विविध.

"यह एक टीम प्रयास है. Zuckermann जस्ता बाध्यकारी दोनों helices के योगदान की आवश्यकता है, और जस्ता गुना स्थिर है, दृढ़ता से यह जगह में बंद है ". "यह प्रकृति की नकल की कोशिश कर रहा केमिस्टों की जीत है. यह एक गैर प्राकृतिक मुड़ा हुआ polymeric सामग्री के लिए आणविक मान्यता और कटैलिसीस के रूप में जैविक कार्यों, जोड़ने के लिए सक्षम किया जा रहा की ओर एक पहला कदम है. "

भविष्य में, Zuckermann और उनके सहयोगियों ने तीन helices, जो दो helices की तुलना में एक अधिक स्थिर गुना उपज होगा का उपयोग कर अधिक जटिल संरचनाओं के निर्माण की उम्मीद है. जो अमेरिकन केमिकल सोसायटी के जर्नल के 9 जुलाई, 2008 अंक में सूचना मिली थी: 'वैज्ञानिकों अनुसंधान अध्ययन हकदार "एक उच्च आत्मीयता एक तह nonbiological पॉलिमर में जिंक बाइंडिंग साइट बनाना biomimetic nanostructures" में विस्तृत है. अनुसंधान के हिस्से में ऊर्जा विभाग द्वारा समर्थित किया गया.

Last Update: 3. October 2011 01:58

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