อีกวิธีหนึ่งในการเลียนแบบนวัตกรรมทางเคมีของธรรมชาติ นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นวิธีใหม่ในการสร้างตัวรับเทียมที่แยกความแตกต่างระหว่างโมเลกุลที่คล้ายกันการพิมพ์ระดับโมเลกุล ตัวรับเทียมที่มีแม่แบบพอร์ไฟริน (สีเหลือง) ในเร็วๆ นี้B. GROSSER/กลุ่มเทคโนโลยีการถ่ายภาพ สถาบัน BECKMAN
นักเคมีชื่นชมมานานแล้วว่าแอนติบอดีเลือกสารเคมีเฉพาะอย่างแม่นยำในเบียร์ชีวภาพที่ซับซ้อนได้อย่างไร ลักษณะนี้ทำให้แอนติบอดีมีประโยชน์สำหรับการทดลองในห้องปฏิบัติการและการทดสอบทางการแพทย์ที่หลากหลาย
อย่างไรก็ตาม แอนติบอดีมีราคาแพงและมีอายุการเก็บรักษาสั้น
Zimmerman จาก University of Illinois at Urbana-Champaign กล่าว โมเลกุลประดิษฐ์ที่ทำหน้าที่เหมือนแอนติบอดีอาจหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ ดังนั้น พวกมันอาจเปิดเส้นทางสู่การทดสอบทางการแพทย์ใหม่ๆ เครื่องตรวจวัดมลพิษ และเครื่องตรวจจับอาวุธเคมี เขากล่าว
หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
หัวข้อข่าวและบทสรุปของบทความข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายอีเมลของคุณทุกวันพฤหัสบดี
ที่อยู่อีเมล*
ที่อยู่อีเมลของคุณ
ลงชื่อ
ก่อนหน้านี้ นักเคมีได้พิมพ์โพลิเมอร์ด้วยรูปทรงที่ช่วยให้ตรวจจับโมเลกุลที่เฉพาะเจาะจงได้ อย่างไรก็ตาม วัสดุที่เป็นผลลัพธ์แต่ละชนิดมีตำแหน่งตัวรับจำนวนมาก ซึ่งบางตำแหน่งไม่ได้คัดเลือกมากนัก ซิมเมอร์แมนกล่าว
ในทางตรงกันข้าม กระบวนการประทับตราแบบใหม่ที่พัฒนาโดยซิมเมอร์แมนและเพื่อนร่วมงานของเขาที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์นั้นสร้างตำแหน่งตัวรับเพียงหนึ่งตำแหน่งต่อโมเลกุล จากนั้นนักวิจัยสามารถทิ้งโมเลกุลที่มีตำแหน่งที่ก่อตัวได้ไม่ดี
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
“เรามีศักยภาพที่จะแยกสิ่งที่ดีออกจากสิ่งที่ไม่ดี” ซิมเมอร์แมนกล่าว
เขาและเพื่อนร่วมงานสร้างตัวรับใหม่โดยสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ที่แตกแขนงเรียกว่าเดนดริเมอร์ (dendrimer) รอบโมเลกุลต้นแบบที่มีรูปร่างคล้ายกับโมเลกุลที่พวกเขาต้องการให้ตัวรับเทียมจดจำและผูกมัด เดนไดเมอร์ที่เกิดมีโพรงตรงกลางที่สามารถจับโมเลกุลเป้าหมายได้
ในธรรมชาติ 25 กรกฎาคม นักวิจัยแสดงเทคนิคของพวกเขาโดยใช้โมเลกุลพอร์ไฟรินเป็นแม่แบบ พอร์ไฟรินเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่เป็นหัวใจของสารสำคัญทางชีวภาพ เช่น คลอโรฟิลล์และเฮโมโกลบิน นักวิจัยได้ผูกมัดโมเลกุลที่แตกกิ่งก้านสาขา 8 โมเลกุลเข้าด้วยกัน จากนั้นจึงเชื่อมโยงกันเป็นโมเลกุลเดนไดเมอร์ที่เสถียร หลังจากปลดแม่แบบกลางออกโดยการทำลายพันธะที่ยึดไว้ ผลที่ได้คือโพรงที่มีรอยประทับที่คล้ายกับพอร์ไฟริน
นักวิจัยพบว่าโพรงจะจับโมเลกุลพอร์ไฟรินที่คล้ายคลึงกัน 5 โมเลกุล แต่จะไม่ยึดติดกับโมเลกุลอื่นที่มีกลุ่มสารเคมีจำนวนต่างกัน
วิธีการใหม่นี้ “เป็นขั้นตอนที่สำคัญ” แอนดรูว์ แฮมิลตัน จากมหาวิทยาลัยเยลให้ความเห็น “มันยังคงต้องมีรายละเอียดเพิ่มเติม แต่ฉันคิดว่ามันเป็นตัวอย่างที่ชาญฉลาดของแนวทางใหม่”
ซิมเมอร์แมนและเพื่อนร่วมงานของเขากำลังพยายามสร้างเดนไดเมอร์ที่มีความแข็งมากขึ้นซึ่งจะจับกับโมเลกุลเฉพาะเพียงโมเลกุลเดียว นักวิจัยยังได้รวมโมเลกุลของสีย้อมเข้ากับเดนดริเมอร์เพื่อให้การเปลี่ยนสีที่มองเห็นได้เกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลของพอร์ไฟรินจับกัน ซิมเมอร์แมนกล่าว
“มันเป็นผลงานที่สง่างามมาก” เจเรมี แซนเดอร์สแห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในอังกฤษกล่าว “มันช่วยแก้ปัญหาหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับพอลิเมอร์พิมพ์แบบดั้งเดิม และฉันคิดว่าดังนั้นจึงมีศักยภาพมากมายในการจดจำโมเลกุลประเภทต่างๆ”
Credit : รับจํานํารถ
