استفاده از اوریگامی DNA برای به دام اندازی ویروس

تاریخ : ۲۶ تیر ۱۴۰۰

تعداد بازدید : ۳۸۲

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

پژوهشگران با استفاده از اوریگامی DNA سازه ای با ابعاد بسیار کوچک ساختند که می تواند ویروس ها را به دام اندازد

هیچ پادزهر موثری در برابر بیشتر عفونت‌های ویروسی وجود ندارد. یک تیم تحقیقاتی بین رشته ای در دانشگاه فنی مونیخ (TUM)  رویکرد جدیدی برای مقابله با این عفونت‌ها ارائه کرده است. آنها ویروس‌ها را با کپسول‌های نانو به دام انداخته و از بین می‌برند، کپسو‌ل‌هایی که با استفاده از روش DNA اوریگامی ساخته شده‌اند. این راهبرد پیش از این در محیط‌کشت سلولی علیه هپاتیت و ویروس‌های مرتبط با آدنو آزمایش شده است. این فناوری همچنین ممکن است در برابر ویروس های کرونا موفقیت آمیز باشد.

 

آنتی بیوتیک علیه باکتری‌های خطرناک وجود دارد ، اما داروی اندکی برای درمان عفونت‌های حاد ویروسی وجود دارد. با واکسیناسیون می توان از برخی عفونت‌ها جلوگیری کرد، اما تولید واکسن های جدید یک روند طولانی و طاقت فرسا است.

 

به تازگی یک تیم تحقیقاتی بین رشته‌ای از دانشگاه صنعتی مونیخ، هلمهولتز زنتروم مونشن و دانشگاه براندایس (آمریکا) راهبرد جدیدی را برای درمان عفونت‌های حاد ویروسی ارائه کرده‌اند.  این تیم ساختارهای نانو ایجاد شده از DNA، را برای این کار ارائه کرده‌اند.

 

حتی قبل از آنکه ویروس کرونا کرونای جدید دنیا را دربرگیرد، هندریک دیتز ، استاد نانوفناوری بیومولکولی در گروه فیزیک دانشگاه صنعتی مونیخ و تیمش در حال ساخت اجسامی به اندازه ویروس بودند که خودشان مونتاژ می شوند.

 

در سال 1962، دونالد کاسپار، زیست شناس و آرون کلوگ، بیوفیزیک‌دان، اصول هندسی را کشف کردند که طبق آن پاکت پروتئینی ویروس‌ها ساخته می شود. بر اساس این مشخصات هندسی، محققان مفهومی را ایجاد کردند که امکان تولید اجسام توخالی مصنوعی به اندازه ویروس را فراهم می کند.

 

در تابستان 2019 ، پژوهشگران به بررسی این موضوع پرداختند که آیا چنین اجسام توخالی می تواند به عنوان نوعی "دام ویروس" نیز مورد استفاده قرار گیرد. اگر قرار باشد داخل آنها با مولکول های اتصال دهنده ویروس پوشانده شود، باید بتوانند ویروس ها را محکم بگیرد و بنابراین بتوانند آنها را از گردش در داخل بدن خارج کرد. برای این منظور، اجسام توخالی نیز باید دهانه هایی به اندازه کافی بزرگ داشته باشند که از طریق آنها ویروس ها بتوانند وارد شوند.

 

هندریک دیتز  می گوید: «هیچ یک از اشیایی که در آن زمان با استفاده از فناوری DNA اوریگامی ساخته بودیم قادر به بلعیدن یک ویروس کامل نبودند، آنها خیلی کوچک بودند. ساخت بدنه های توخالی پایدار به این اندازه یک چالش بزرگ بود.»

آنها از یک شکل اولیه هندسی icosahedron ، جسمی که از 20 سطح مثلثی تشکیل شده است، تصمیم به ساخت اجسام توخالی برای به دام انداختن ویروس کردند. برای اینکه صفحات DNA در ساختارهای هندسی بزرگتر جمع شوند، لبه ها باید کمی اریب باشند. انتخاب صحیح و قرارگیری نقاط اتصال در لبه ها این اطمینان را ایجاد می‌کند که سازه با ساختار از پیش تعیین شده مونتاژ می‌شود.  هندریک دیتز می گوید: «به این ترتیب اکنون می توانیم شکل و اندازه اجسام مورد نظر را با استفاده از شکل دقیق صفحات مثلثی برنامه ریزی کنیم. اکنون می توانیم اجسام با حداکثر 180 زیر واحد را تولید و بازدهی تا 95 درصد را بدست آوریم. با این وجود مسیر بسیار دشوار بود و چالش‌های زیادی داشت.»

منبع : https://phys.org/news/2021-07-hollow-nano-objects-dna-viruses-harmless.html

نظر شما