استفاده از دی.ان.آ برای در کنار هم قرار دادن ریز ذرات

جام جم آنلاین: محققان دانشگاه میشیگان با استفاده از ملکول های DNA برای اتصال ذرات به یکدیگر راه سریعتر و موثرتری برای تولید نوع جدیدی از سیستم های انتقال دارو توسط ریزذرات ایجاد کرده اند.

کد خبر: ۶۳۰۱۵

دندریمرهایی در مقیاس نانومتر را با اتصال قطعاتی از ملکول های DNA تک رشته ای که طبیعتا به طریقی بسیار خاص به دیگر رشته های DNA متصل می شوند ، می توان به اشکال مختلف روی هم سوار کرد.
با این روش می توان طیف وسیعی از ملکول ها شامل داروها و عوامل سنجش را به هر سلولی وارد کرد.
همچنین کمپلکس های ریزذرات را می توان به طور اختصاصی به سمت سلول های سرطانی هدف گرفت. این کمپلکس ها برای ورود به سلول بیمار به اندازه کافی کوچک هستند که با ورودشان به سلول یا آن را می کشند یا سیگنالی را برای تشخیص آن ارسال می کنند. اما ساخت این ذرات بسیار دشوار و وقت گیر است.
به گزارش سایت نیوز نانو اپکس سیستم نانوپارتیکل به کار گرفته شده توسط آزمایشگاه بیکر براساس استفاده از دندریمرهاست ، پلیمرهای سنتتیک ستاره ای شکل که قادرند گروه وسیعی از ملکولها را در انتهای بازوهایشان حمل کنند. می توان یک ملکول واحد دندریمری ساخت که حامل انواع بسیار متفاوت ملکول ها شامل عوامل سنجشی و داروها باشد ، اما پروسه سنتز دشوار و طولانی است و برای هر ملکول جدیدی که به دندریمر متصل می شود چند ماه زمان لازم است.
یکی از دانشجویان مرکز نانوتکنولوژی بیولوژیک در دانشگاه مینسوتا دستجات نانوپارتیکلی متشکل از دو دندریمر عملی مختلف را ساخته است که یکی برای تصویربرداری و دیگری برای هدف گیری سلول های سرطانی طراحی شده است. هر یک از این دندریمرها همچنین حامل یک رشته DNA سنتز شده غیرکدکننده و تک رشته ای بودند.
در محلولی از دو نوع دندریمر مختلف ، این قطعات DNA که به طور تیپیک ، طولی برابر با 66-34 باز داشتند ، توالی های مکمل را روی دیگر دندریمرها یافته و به هم پیوستند و به این ترتیب کمپلکس دو دندریمری به شکل هالتر تشکیل شد که در یک انتهای آن فولات و در انتهای دیگر فلورسنس بود.
گیرنده های فولات بر سطح سلول های سرطانی کاملا مشخص اند ، لذا این توده های دندریمری تمایل به تجمع در اطراف سلول های سرطانی دارند. انتهای دیگر کمپلکس حاوی یک پروتئین فلورسنت است به طوری که محققان می توانند حرکت آنها را ردیابی کنند.
آزمایشات نشان داده اند این دندریمرها به اهداف مورد نظرشان برخورد می کنند ، وارد سلول ها شده و سیگنال نوری ساطع می کنند.
به گفته طراح این روش ، اگر بخواهیم توده نانو پارتیکلی را بسازیم که حاوی پنج دارو برای پنج سلول مختلف باشد ، در روش رایج 25 مرحله سنتزی لازم است.
در عوض گروه بیکر مجموعه ای از دندریمرهای با عملکرد واحد را ایجاد می کند که همزمان سنتز می شوند و سپس آنها را در ترکیبات مختلف با رشته های DNA به هم متصل می سازد. طیفی از دندریمرهایی با عملکرد واحد مانند سلول های هدف ، داروها و عوامل سنجش ، و توانایی اتصال سریع آنها به یکدیگر و به طرق مختلف ، هر کلینیکی را قادر می سازد 25 نوع مختلف از دندریمر را با تنها 10 مرحله سنتز ارائه دهد.
پروفسور بیکر تولید یک توده نانو پارتیکلی را پیش بینی می کند که در آن یک دندریمر واحد سه DNA تک رشته ای را حمل می کند که هر یک توالی خاص DNA متصل به دیگر دندریمرها را دارا باشد. با قرار دادن آن در محلولی با دیگر قطعات ، این ملکول می تواند تجمع یافته به صورت یک کمپلکس چهار دندریمری حامل یک دارو ، یک هدف و یک ماده فلورسنت درآید.