புரத தொடர்புகளைப் படிக்க சிறிய பொறிகளைப் பயன்படுத்துவது, கடினமான-சிகிச்சையளிக்கும் நோய்களைப் பற்றிய புதிய அறிவை வழங்க முடியும்

மேக்ரோமாலிகுலர் வாயில்கள் கொண்ட நானோ அறைகளில் புரதப் பொறியின் கொள்கை. பிளாஸ்மோனிக் நானோசேம்பர்களில் தெர்மோ-ரெஸ்பான்சிவ் பாலிமர் பிரஷ்கள் மற்றும் ஒரு திரவக் கலத்தில் எதிர்ப்பு வெப்பமாக்கல் கொண்ட அமைப்பின் திட்டம். ஃப்ளோரசன்ஸ் நுண்ணோக்கி சிலிக்கா அடி மூலக்கூறு மூலம் செய்யப்படுகிறது. படம் ஓரளவுக்கு டேனியல் லாரா (@danlara on fiverr) தயாரித்துள்ளார். b நானோ அறைகளின் அடர்த்தியான வரிசையைக் காட்டும் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி படம். c ஒரு சிதறிய நானோசேம்பர் அணிவரிசையின் இருண்ட புலப் படம். ஒவ்வொரு அறையும் (பெரும்பாலும் சிவப்பு) ஒளியை சிதறடிக்கிறது. நானோ அறைகளின் அயன் கற்றை குறுக்கு வெட்டு பகுப்பாய்வு. e மேக்ரோமாலிகுலர் வாயில்களைத் திறந்து மூடுவதன் மூலம் பொறி செயல்முறை மற்றும் அறைச் சுவர்களுக்கு மீளக்கூடிய புரத உறிஞ்சுதல். இந்த வேலையில், வாயில்கள் வெப்பத்தால் இயக்கப்படுகின்றன மற்றும் புரத பிசிசார்ப்ஷன் pH ஆல் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. : நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸ் (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-40889-4

ALS, அல்சைமர் மற்றும் பார்கின்சன் போன்ற பல கடினமான-சிகிச்சைக்குரிய நோய்களில் கட்டிகளை உருவாக்கும் புரதங்கள் ஏற்படுகின்றன. புரதங்கள் ஒன்றோடொன்று எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதைப் படிப்பது கடினம், ஆனால் இப்போது ஸ்வீடனில் உள்ள சால்மர்ஸ் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள், நானோ அளவிலான பொறிகளில் பல புரதங்களைப் பிடிக்க ஒரு புதிய முறையைக் கண்டுபிடித்துள்ளனர். பொறிகளுக்குள், புரதங்களை இதுவரை இல்லாத வகையில் ஆய்வு செய்யலாம்.

“பல்வேறு நோய்களின் ஆரம்ப மற்றும் ஆபத்தான செயல்முறைகளைப் பற்றிய புரிதலை அதிகரிக்க எங்கள் முறை பெரும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது என்று நாங்கள் நம்புகிறோம், இறுதியில் மருந்துகள் அவற்றை எவ்வாறு எதிர்கொள்வது என்பது பற்றிய அறிவுக்கு வழிவகுக்கும்” என்று ஆராய்ச்சித் திட்டத்தை வழிநடத்திய சால்மர்ஸின் பேராசிரியர் ஆண்ட்ரியாஸ் டாஹ்லின் கூறுகிறார். .

நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸில் சமீபத்தில் வெளியிடப்பட்ட “மேக்ரோமாலிகுலர் கேட்களுடன் கூடிய நானோ அளவிலான அறைகளைப் பயன்படுத்தி உடலியல் நிலைகளில் பல புரதங்களின் நிலையான பொறி” என்ற அறிவியல் கட்டுரையில் இந்த ஆராய்ச்சி வழங்கப்பட்டுள்ளது.

நமது உடலில் கொத்துக்களை உருவாக்கும் புரதங்கள் ஏஎல்எஸ், அல்சைமர் மற்றும் பார்கின்சன் உள்ளிட்ட ஏராளமான நோய்களை ஏற்படுத்துகின்றன. கொத்துகள் எவ்வாறு உருவாகின்றன என்பதைப் பற்றிய சிறந்த புரிதல், ஆரம்ப நிலையிலேயே அவற்றைக் கரைப்பதற்கான பயனுள்ள வழிகளுக்கு வழிவகுக்கும் அல்லது அவை உருவாவதை முழுவதுமாகத் தடுக்கலாம். இன்று, செயல்முறையின் பிற்கால கட்டங்களைப் படிப்பதற்கான பல்வேறு நுட்பங்கள் உள்ளன, கொத்துகள் பெரியதாகி நீண்ட சங்கிலிகளை உருவாக்குகின்றன, ஆனால் அவை இன்னும் சிறியதாக இருக்கும்போது, ​​ஆரம்பகால வளர்ச்சியைப் பின்பற்றுவது கடினம். இந்த புதிய பொறிகள் இப்போது இந்த சிக்கலை தீர்க்க உதவும்.

ஒரு பொத்தானைத் தொட்டால் திறந்து மூடக்கூடிய உலகின் மிகச் சிறிய வாயில்கள் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் தங்கள் வேலையை விவரிக்கிறார்கள். வாயில்கள் பொறிகளாக மாறும், அவை நானோ அளவிலான அறைகளுக்குள் புரதங்களை பூட்டுகின்றன. புரதங்கள் வெளியேறுவதைத் தடுக்கின்றன, அவை இந்த அளவில் ஒரு மில்லி வினாடியில் இருந்து குறைந்தது ஒரு மணிநேரம் வரை அவதானிக்கப்படும் நேரத்தை நீட்டிக்கும். புதிய முறையானது பல நூறு புரதங்களை ஒரு சிறிய அளவில் அடைப்பதை சாத்தியமாக்குகிறது, மேலும் புரிந்து கொள்வதற்கான முக்கிய அம்சமாகும்.

“நாம் நன்றாகப் பார்க்கவும் புரிந்துகொள்ளவும் விரும்பும் கொத்துகள் நூற்றுக்கணக்கான புரதங்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, எனவே அவற்றைப் படிக்க வேண்டுமானால், இவ்வளவு பெரிய அளவுகளை நாம் சிக்க வைக்க வேண்டும். சிறிய அளவுகளில் அதிக செறிவு இருப்பதால் புரதங்கள் இயற்கையாகவே மோதுகின்றன. ஒன்றுக்கொன்று, இது எங்கள் புதிய முறையின் முக்கிய நன்மையாகும்” என்கிறார் டாஹ்லின்.

குறிப்பிட்ட நோய்களின் போக்கைப் படிக்க நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவதற்கு, முறையின் தொடர்ச்சியான வளர்ச்சி தேவைப்படுகிறது. “நீங்கள் ஆர்வமாக உள்ள குறிப்பிட்ட நோயுடன் தொடர்புடைய புரதங்களைக் கவரும் வகையில் பொறிகள் மாற்றியமைக்கப்பட வேண்டும். நாங்கள் இப்போது வேலை செய்வது, எந்தப் புரதங்களைப் படிப்பதற்கு மிகவும் பொருத்தமானது என்பதைத் திட்டமிடுவதுதான்” என்கிறார் டாஹ்லின்.

புதிய பொறிகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன

ஆராய்ச்சியாளர்கள் உருவாக்கிய வாயில்கள் நானோ அளவிலான அறைகளின் வாயில் நிலைநிறுத்தப்பட்ட பாலிமர் தூரிகைகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. ஆய்வு செய்யப்படும் புரதங்கள் ஒரு திரவக் கரைசலில் உள்ளன மற்றும் ஒரு சிறப்பு இரசாயன சிகிச்சைக்குப் பிறகு அறைகளின் சுவர்களில் ஈர்க்கப்படுகின்றன. வாயில்கள் மூடப்படும் போது, ​​புரதங்கள் சுவர்களில் இருந்து விடுவிக்கப்பட்டு ஒருவருக்கொருவர் நகர ஆரம்பிக்கலாம்.

பொறிகளில், நீங்கள் புரதங்களின் தனிப்பட்ட கொத்துக்களைப் படிக்கலாம், இது ஒரே நேரத்தில் பல கொத்துக்களைப் படிப்பதை விட அதிக தகவல்களை வழங்குகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, கொத்துகள் வெவ்வேறு வழிமுறைகளால் உருவாக்கப்படலாம் மற்றும் வெவ்வேறு அளவுகள் மற்றும் வெவ்வேறு கட்டமைப்புகளைக் கொண்டிருக்கலாம். இவ்வாறான வேறுபாடுகளை ஒவ்வொன்றாக ஆராய்ந்தால் மட்டுமே அவதானிக்க முடியும்.

நடைமுறையில், புரோட்டீன்களை எந்த நேரமும் பொறிகளில் வைத்திருக்க முடியும், ஆனால் தற்போது, ​​எவ்வளவு நேரம் வேதியியல் குறிப்பான்-அவை தெரியும்படி வழங்கப்பட வேண்டும்-எஞ்சியிருக்கும் என்பதன் மூலம் நேரம் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது. ஆய்வில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு மணி நேரம் வரை பார்வையை பராமரிக்க முடிந்தது.