Bilim adamlarının virüs parçacıklarını, bizim bir tenis topunu veya klementini aldığımız gibi yakalayıp, hücrelere bulaşmalarını önleyebildiklerini hayal edin. Illinois’deki bilim insanları tam da bunu yapabilmek için dört parmaklı mikroskobik bir el geliştirdiler.
Illinois Urbana-Champaign Üniversitesi’nden Xing Wang liderliğindeki bir bilim insanı ekibi, katlanmış DNA’nın tek bir parçasından, covid-19 parçacıklarını yakalayabilen NanoGripper adı verilen küçük bir el yarattı. Bulguları 27 Kasım’da ayrıntılı olarak açıklandı çalışmak dergide yayınlandı Bilim Robotiğielin virüsü tanımlamak için hızlı bir test yapabildiğini ve parçacıkların sağlıklı hücrelere bulaşmasını önleyebildiğini gösteriyor. Çalışma özellikle covid-19 virüsüne odaklanmış olsa da sonuçların çok sayıda tıbbi durum için önemli sonuçları var.
Wang bir üniversitede şunları söyledi: “Biyomedikal uygulamalar için hücreler, virüsler ve diğer moleküllerle etkileşime girecek, daha önce hiç görülmemiş kavrama işlevlerine sahip, nano ölçekli, yumuşak bir malzeme robotu yapmak istedik.” ifade. “Yapısal özellikleri için DNA’yı kullanıyoruz. Güçlü, esnek ve programlanabilir. Ancak DNA origami alanında bile tasarım ilkesi açısından bu durum yenidir. Hem statik hem de hareketli parçalar olmak üzere tüm elementleri tek adımda oluşturmak için uzun bir DNA ipliğini ileri geri katlıyoruz.
NanoGripper’ın dört eklemli parmağı ve bir avuç içi vardır. Parmaklar, covid-19 durumunda, virüsün kötü şöhretli spike proteini olan belirli hedeflere bağlanacak ve bunların etrafındaki kavramayı kapatacak şekilde programlanmıştır. Araştırmaya göre araştırmacılar, NanoGripper’lı hücreleri covid-19’a maruz bıraktığında, ellerin kavrama mekanizmaları viral spike proteinlerinin hücrelere bulaşmasını engelledi.
Wang, “Bir kişiye enfeksiyon bulaştıktan sonra bunu uygulamak çok zor olabilir, ancak bunu önleyici bir tedavi olarak kullanmanın bir yolu var” diye açıkladı. “Anti-viral bir burun spreyi bileşiği yapabiliriz. Burun, covid veya grip gibi solunum yolu virüslerinin sıcak noktasıdır. NanoGripper içeren bir burun spreyi, solunan virüslerin burundaki hücrelerle etkileşime girmesini önleyebilir.”
El ayrıca, hastanelerde kullanılan artık tanıdık qPCR moleküler testlerinin doğruluğu ile covid-19’u 30 dakikada tespit eden benzersiz bir sensörle donatıldı.
Wang’ın araştırmadaki meslektaşlarından biri olan ve aynı zamanda Illinois Urbana-Champaign Üniversitesi’nden Brian Cunningham, “Virüs NanoGripper’ın elinde tutulduğunda, bir floresan molekülü, bir LED veya lazerle aydınlatıldığında ışık salacak şekilde tetikleniyor” dedi. “Çok sayıda floresan molekül tek bir virüs üzerinde yoğunlaştığında, tespit sistemimizde her bir virüsü ayrı ayrı sayabilecek kadar parlak hale gelir.”
Gerçek bir İsviçre çakısı gibi, bilim insanları NanoGripper’ı, çalışmada ayrıntılarıyla anlatıldığı gibi HIV, grip veya hepatit B dahil olmak üzere diğer virüsleri potansiyel olarak tespit edecek ve yakalayacak şekilde değiştirebilirler. NanoGripper’ın “bilek tarafı”, hedefe yönelik ilaç dağıtımı gibi ek işlevler için başka bir biyomedikal araca da bağlanabilir.
Ancak Wang virüslerden bile daha büyük bir düşünceye sahip: kanser. Parmaklar, şu anda Kovid-19’un spike proteinlerini tanımladıkları gibi kanser hücrelerini hedef alacak ve ardından odaklanmış kanserle mücadele tedavileri sunacak şekilde programlanabilir.
Wang, “Elbette çok fazla test gerektirecektir, ancak kanser tedavisine yönelik potansiyel uygulamalar ve teşhis uygulamalarında elde edilen hassasiyet, yumuşak nanorobotiklerin gücünü gösteriyor” diye sözlerini tamamladı.
NanoGrippers’ın bilim adamlarına bir sonraki salgını nanotoplarla yakalama yeteneği verebileceğini umuyoruz.
