Arkansas Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, tau ve tubulin protein moleküllerinin toplanmasını incelemek için bir nanopor sensörü geliştirdiler. Bu proteinler ve özellikle beyindeki agregasyonları, Parkinson, Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıklarla ilişkilidir. Bu nano gözenek teknolojisi, araştırmacıların pH, tuz konsantrasyonu ve sıcaklık dahil olmak üzere farklı çevresel koşulların bu proteinlerin nasıl bir araya geldiği üzerindeki etkilerini incelemelerine olanak sağlamayı amaçlıyor. Araştırmacılar, ilerlemelerinin nörodejeneratif hastalıkların altında yatan mekanizmaları anlamaya ve potansiyel olarak tedavi için yeni fırsatları belirlemeye yardımcı olabileceğini umuyorlar.
Beyinde küçük protein düğümlerinin birikmesi, Parkinson ve Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıkların ayırt edici özelliğidir. Bununla birlikte, oluşumları, hastalığın başlaması ve ilerlemesindeki rolleri tam olarak anlaşılmamıştır. Bu düğümlerin nasıl ve neden oluştuğunu anlamak, araştırmacıların bu süreçleri hedefleyen yeni tedaviler geliştirmesine izin verebilir.
Bu son teknoloji, bu protein yumaklarını ve davranışlarını karakterize etmeyi amaçlıyor. Teknoloji, bir silikon nitrür zarında bir nano gözenek sensörü oluşturmayı ve sonra bir elektrik voltajı kullanarak nanogözenek boyunca bir iyon akışı oluşturup ardından yüklü protein moleküllerinin akımı nasıl etkilediğini analiz etmeyi içeriyor.
Çalışmaya katılan araştırmacı Jiali Li, “Ohm Yasası, nanopor cihazının protein moleküllerini algılamasını sağlayan temel fiziktir. 6 ila 30 nanometrelik küçük bir delik, ince bir silikon nitrür zarda yapılır ve bir silikon alt tabaka ile desteklenir. Bu, tuz iyonları içeren bir çözeltiye yerleştirildiğinde, bir elektrik voltajı uygulanmasıyla, iyonların delikten veya nano gözenekten akışını sağlıyor. Bu da, açık gözenekli bir iyonik akım oluşturuyor.” dedi.
Akımdaki bu değişiklikler, protein düğümlerinin hacim, şekil ve boyut gibi özelliklerini ortaya çıkarabilir ve bu, araştırmacıların düğümlerin nasıl oluştuğunu ve davrandığını anlamalarına yardımcı olabilir. Li, “Bir protein molekülü tarafından üretilen akım damlası miktarı, proteinin hacmi veya boyutu ve şekli ile orantılıdır. Bu, protein A protein B'ye bağlanırsa, A + B'nin hacmiyle orantılı bir akım düşüşüne neden olacakları ve kümelenmiş bir protein A'nın yaklaşık olarak birden çok miktarda akım düşüşüne neden olacağı anlamına gelir. Çalışmamız, bir silikon nitrür nanopor cihazının, tau ve tubulin protein moleküllerinin hacim bilgilerini ve bunların farklı biyolojik koşullar altında toplanmalarını ölçebildiğini gösteriyor ve bu, bize protein toplama sürecini, ayrıca ilaç veya diğer terapötik yöntemleri geliştirmeyi daha iyi anlamamızı sağlıyor. Şimdi de sıcaklık, pH ve tuz konsantrasyonu gibi farklı biyolojik koşullar altında protein toplama mekanizmasını sistematik olarak incelemeyi planlıyoruz.” dedi.
Beyinde küçük protein düğümlerinin birikmesi, Parkinson ve Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıkların ayırt edici özelliğidir. Bununla birlikte, oluşumları, hastalığın başlaması ve ilerlemesindeki rolleri tam olarak anlaşılmamıştır. Bu düğümlerin nasıl ve neden oluştuğunu anlamak, araştırmacıların bu süreçleri hedefleyen yeni tedaviler geliştirmesine izin verebilir.
Bu son teknoloji, bu protein yumaklarını ve davranışlarını karakterize etmeyi amaçlıyor. Teknoloji, bir silikon nitrür zarında bir nano gözenek sensörü oluşturmayı ve sonra bir elektrik voltajı kullanarak nanogözenek boyunca bir iyon akışı oluşturup ardından yüklü protein moleküllerinin akımı nasıl etkilediğini analiz etmeyi içeriyor.
Çalışmaya katılan araştırmacı Jiali Li, “Ohm Yasası, nanopor cihazının protein moleküllerini algılamasını sağlayan temel fiziktir. 6 ila 30 nanometrelik küçük bir delik, ince bir silikon nitrür zarda yapılır ve bir silikon alt tabaka ile desteklenir. Bu, tuz iyonları içeren bir çözeltiye yerleştirildiğinde, bir elektrik voltajı uygulanmasıyla, iyonların delikten veya nano gözenekten akışını sağlıyor. Bu da, açık gözenekli bir iyonik akım oluşturuyor.” dedi.
Akımdaki bu değişiklikler, protein düğümlerinin hacim, şekil ve boyut gibi özelliklerini ortaya çıkarabilir ve bu, araştırmacıların düğümlerin nasıl oluştuğunu ve davrandığını anlamalarına yardımcı olabilir. Li, “Bir protein molekülü tarafından üretilen akım damlası miktarı, proteinin hacmi veya boyutu ve şekli ile orantılıdır. Bu, protein A protein B'ye bağlanırsa, A + B'nin hacmiyle orantılı bir akım düşüşüne neden olacakları ve kümelenmiş bir protein A'nın yaklaşık olarak birden çok miktarda akım düşüşüne neden olacağı anlamına gelir. Çalışmamız, bir silikon nitrür nanopor cihazının, tau ve tubulin protein moleküllerinin hacim bilgilerini ve bunların farklı biyolojik koşullar altında toplanmalarını ölçebildiğini gösteriyor ve bu, bize protein toplama sürecini, ayrıca ilaç veya diğer terapötik yöntemleri geliştirmeyi daha iyi anlamamızı sağlıyor. Şimdi de sıcaklık, pH ve tuz konsantrasyonu gibi farklı biyolojik koşullar altında protein toplama mekanizmasını sistematik olarak incelemeyi planlıyoruz.” dedi.
Bu rehber yardımcı oldu mu?
DoktorClub’da Keşfet
