پژوهشگران برای سنتز انتخابی انانتیومر یا ایزومرهای نوری در سلول‌ها، نانوساختارهای سیلیکا را توسعه می‌دهند.

تاریخ : ۰۹ آذر ۱۴۰۰

تعداد بازدید : ۱۵۰

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

زندگی در بدن موجودات زنده از طریق حرکت مواد و انرژی حفظ می‌شود. واکنش‌های شیمیایی به واسطه‌ی حضور اندامک‌ها یا ساختارهای اصلی سلولی تنظیم می‌شوند که شرایط مناسب را برای استقرار و فعالیت آنزیم‌های خاص یا فعال‌کننده‌ها فراهم می‌کنند. یک نانوراکتور که هم فعالیت یک کاتالیست سنتزی (مشابه یک اندامک مصنوعی با تقلید رفتار سلولی) و هم خواص آنزیمی دارد، پلتفرمی برای سنتز انتخابی مولکول‌های زیست فعال طبیعی انانتیومری ایجاد می‌کند که می‌تواند در بدن به پاتوژن‌هایی نظیر دارو پاسخ دهد. هرچند تاکنون، هیچ نانورآکتوری با عملکرد توامان هم کاتالیست سنتزی و هم آنزیمی برای چنین پلتفرمی گزارش نشده است.

یک تیم پژوهشی به رهبری استاد این سو لی، استاد پژوهشی آمیت کومار و دانشجوی دکتری سوناک کیم در دپارتمان شیمی دانشگاه علم و فناوری پوهانگ، موفق به طراحی نانوساختار سیلیکایی (SiJAR) شده‌اند که به عنوان اندامکی مصنوعی، در سلول به صورت انتخابی انانتیومر سنتز می‌کند. یافته‌های این پژوهش برای جلد ژورنال "انگِوانته کمی[1]"، ژورنال دانشگاهی معتبر در شاخه‌ی شیمی انتخاب شده و در 21 ژوئن 2021 به صورت انلاین چاپ شده است.

اولین ملاحظه در طراحی نانوساختارها برای کاربردهای درون سلولی این است که نانوکریستال‌های کاتالیستی را به صورت پایدار در کنارهم در یک سلول قراردهند و سطح واکنش‌دهنده‌ی آن‌ها را حفظ کنند و در همین حال از غیرفعال شدن آنزیم جلوگیری کنند.

تاکنون، کاتالیز توسط نانوساختارهای توخالی الهام‌گرفته از طبیعت که نانوکریستال‌های کاتالیستی یا آنزیم‌ها و یا هردو را در خود جای می‌دهند، تنها به صورت آزمایشگاهی و نه در اندام زنده‌ اثبات شده است. این امر به این دلیل است که نانوساختارهای بسته‌ی میکرومتخلخل، ورود و استقرار همزمان نانوکریستال‌های کاتالیستی و بیومولکول‌های بزرگ را محدود می‌کنند.

این تیم پژوهشی از طریق شیمی تبدیل حرارتی کنترل شده به لحاظ فضایی-زمانی، ترکیب شیمیایی یک بخش را در راکتور اصلاح کرده‌ و موفق به سنتز نانوساختار سیلیکایی گرد کوزه‌ای شکل (SiJARs) دارای درپوش‌های سیلیکات-فلزی پاسخ‌دهنده به شرایط شیمیایی شده است. با توجه به پیکربندی تقسیم شده‌ی این نانوساختار سیلیکایی، فلزات نجیب کاتالیستی مختلف (پلاتینیوم، پالادیوم، روتنیوم) به واسطه‌ی واکنش‌های گالوانیک، به طور انتخابی روی بخش درپوش تغییرداده شدند.



نظر شما