بيوتكنولو‍ژي و نانوتکنولوژی امروز

۱۵ سال پيش دانشمندان به چگونگي خاموش كردن ژني خاص پي بردند؛ اما اين روش ـ که به تداخل RNA معروف است ـ به‌سختي قابل اجراست. هم‌اکنون دانشمندان امريکايي با استفاده از فناوري‌‌‌نانو راهي براي حل اين مشکل يافته‌‌‌اند؛ روش آنان 10 تا 20 برابر مؤثرتر از روش معمول است، در اين روش يک ابزار خاموش‌کنندة ژن ـ که به siRNA معروف است ـ به سلول تزريق مي‌شود.

قطعة کوچکي از RNA مي‌‌‌‌‌‌تواند با عمل خاموش کردن يا غير فعال کردن قطعه‌‌‌اي از کد ژنتيکي، پروتئين‌‌‌سازي را متوقف کند. معمولاً در آزمايشگاه‌‌‌ها براي دست‌‌‌يابي به اين هدف، سعي بر آن است كه آن قطعة خاص از ژن را پيدا کنند. در پزشکي از تداخل RNA براي درمان بيماري‌‌‌هاي مختلف از سرطان سينه گرفته تا مشکلات ديداري استفاده مي‌‌‌کنند.

در مطالعة اخير از نقاط کوانتومي استفاده شد. اين توپ‌‌‌هاي فلورسانت ـ که از مواد نيمه‌رسانا ساخته شده بود ـ تنها شش نانومتر طول داشت. نقاط کوانتومي به‌دليل خصوصيات نوري منحصربه‌‌‌فرد، متناسب با اندازه‌شان رنگ‌‌‌هاي متنوعي را ساتع مي‌کنند. اين نقاط براي تصويربرداري از سلول، ساخت سلول‌‌‌هاي خورشيدي و ديودهاي صادرکنندة نور، ساخته شده‌‌‌اند.

هر نقطة کوانتومي را يک اسفنج پرتوني ـ که بار مثبت حمل مي‌‌‌کند ـ مي‌پوشاند. بار منفي siRNA آن را از اينكه به‌تنهايي به ديوارة سلول نفوذ كند، ناتوان ساخته‌است؛ اما اتصال نقاط کوانتومي به siRNA،اين قابليت را در آن ايجاد مي‌‌‌کند، همچنين با اين اتصال، siRNA مي‌‌‌تواند از دست اندوزوم‌‌‌هاي سلول ـ که مواد ورودي را احاطه مي‌‌‌کنند ـ بگريزد. با ورود اين مجموعه به سلول، siRNA مي‌‌‌تواند در توليد پروتئين تداخل ايجاد کند.

با تنظيم شيميايي وضعيت پرتوني دور نقاط کوانتومي، دانشمندان مي‌‌‌توانند استحکام اتصال اين نقاط به siRNA را کنترل کنند. استفاده از نقاط کوانتومي، نسبت به روش موجود، روش بهتري براي متوقف کردن عملکرد ژن‌‌‌هاست. عملاً زماني که siRNA همراه نقاط کوانتومي به سلول رسانده مي‌‌‌شود، توليد پروتئين به مقدار 2 درصد خود مي‌‌‌رسد؛ در حالي كه در صورت استفاده از روش موجود توليد پروتئين به 13 تا 51 درصد کاهش مي‌‌‌يابد.

خصوصيات فلورسانت نقاط کوانتومي به دانشمندان اين اجازه را مي‌‌‌دهد که حرکت siRNA را مشاهده کنند. در روش‌‌‌هاي قبلي مسير siRNAها در کمتر از يک دقيقه غير قابل رديابي بود؛ اما نقاط کوانتومي که خود براي تصويربرداري طراحي شده‌‌‌اند، مي‌‌‌توانند تا يک ساعت از خود نور منتشر کنند. در اين مطالعه نويسنده توانسته تا ساعت‌‌‌ها بعد، مسير خاموش‌کنندة ژن را رديابي کند.

سميت روش جديد براي سلول 5 تا 10 برابر کمتر از مواد شيميايي موجود است. نقاط کوانتومي ماشين‌‌‌هاي حمل‌‌‌ و ‌‌‌نقل ايده‌‌‌آلي هستند و اثرات جانبي منفي ايجاد نمي‌‌‌کنند. تنها تغيير زيستي موجود، مربوط به اثر ناخواستة توليد يک سري پروتئين‌‌‌هاست كه به‌وسيلة siRNA صورت مي‌گيرد. دليل اصلي مؤثرتر بودن نقاط کوانتومي نسبت به روش‌‌‌هاي قبلي هنوز در قالب سؤال مطرح است. به عقيدة محققان اين اثر بيشتر مربوط به فرار از اندوزوم‌‌‌ها و توانايي جداشدن از siRNA است.

نقاط کوانتومي هنوز براي استفاده در انسان تأييد نشده‌‌‌اند. هم‌اکنون محققان در حال تغيير اين روش روي ذرات اکسيد آهن هستند که انواع متعددي از آن براي استفاده در انسان به‌وسيلة FDA تأييد شده‌است، همچنين اين گروه به دنبال هدفمند کردن سلول‌‌‌هاي سرطان از طريق چسباندن آن به نشانگر خاصي در سطح سلول هستند. به عقيدة آنها اين ساخته به‌دليل غير سمي بودن اکسيد آهن و زيست‌‌‌تجزيه‌‌‌پذير بودن پليمرهاي آن، نسبت به نقاط کوانتومي در درمان in-vivo با siRNA کاربردهاي مهمي دارد. 

منبع: سایت ستاد فنآوری نانو(http://www.physorg.com/news133455809.html)
 

صفحه نخست
پست الكترونيك
آرشيو مطالب

بیوتکنولوژی گیاهی