“The Scripps Research Institute”ün Florida kampüsünden bir grup bilim insanı sentetik olarak hücre bölümlerini üretecek mikroskobik bir yöntem geliştirdiler.
Bu yeni bilgisayar kontrollü sistem, basit kimyasal başlangıç materyallerinden biyolojik sistemlerdeki kompleks zar yapılarının üretilmesinde önemli bir atılıma öncülük edecek.
Scripps Research’de yardımcı doçent ve Amerikan Kimya Topluluğu Dergisi’nin başyazarı olan Brian Paege “biyoloji, kimyadan aldığı ilhamla yüzyıllardır sentetik materyaller üretmek hedefinde” diyor ve ekliyor: “Hücrelerin lipid zarlarını üretmek, bunları küçük moleküller hazırlarken kullanılan yaklaşımlarla üretmeye çalışan kimyacılar için göz korkutucuydu ve pek çok sorunu beraberinde getiriyordu.”
Gen ya da proteinler gibi pek çok materyal laboratuvarda kolaylıkla hazırlanabilse de, hücre zarının sentezi için düzenli bir yol geliştirilmesi adına henüz çok az şey yapıldı. Günümüzde kullanılan teknikler, hücre zarındaki iletim aktivitelerini düzenlemek gibi kompleks işlemlerde oldukça yetersiz kalıyor.
Bu yeni teknoloji ise eski ve zor hücre zarı sentezleme sürecini, kontrollü, hücre boyutuna göre uyarlanabilir ve madde paketleme konusunda oldukça etkili hale getiriyor.
Tüm hücrelerin etrafını kaplayan hücre zarı, organeller ve veziküller -küçük hücrealtı taşıma parçacıkları- iç ve dış ortamı birbirinden ayıran bir bariyer olarak görev yapan ikili fosfolipid tabakasından oluşmuştur. Bu yeni işlem ikili fosfolipid tabakasının laboratuarda üretilmiş, hücre boyutuna uygun halini üretti.
“Assembly-line (yeni bulunan teknik) işlemi oldukça basit, kimya odaklı, mekanik olarak açık bir işlemdir” diyor araştırmanın ortak yazarı araştırma görevlisi Sandro Matosevic.
Bir mikroakışkan devre, yağ içerikli bir ortamda su damlaları üretiyor. Bu yağla kaplı damlalar Y şekilli bir devrenin bir kolundan aşağı iniyor ve Y’nin bitim noktasında ikinci su kanalıyla birleşiyor. Bu yağ içinde birleşmiş damlalar akımı ve su paralel yollarda üçgensel bir işaret direği boyunca yol alıyorlar.
Sonrasında, bu işaretçi yağla kaplanmış damlacıkları, bir rüzgar setinin küçük botları başka bir nehre yönlendirmesi gibi, paralel su akıntısının içine doğru çeviriyor. Su damlaları yağ-su arayüzünü geçerken, ikinci yapı katmanı damlaların üstünü doldurup ikili katmanı oluşturuyor. Sonuç olarak, düzgün şekilli, devamlı, hücre benzeri yapılar oluşturuluyor.
Yeni üretilen veziküller 20 ila 70 mikrometre çapındalar. Bu boyut insan saçındaki bir hücrenin boyutuna eşit değerde. Camdan bir çipe yerleştirilmiş devre ise neredeyse bir poker pulu boyunda.
Araştırmacılar, sentetik ikili katmanın prototip zar proteinlerine ev sahipliği yapma yeteneğini de test ettiler. Proteinler bu sahte hücre zarına, tam da olması gerektiği gibi yerleştiler.
“Zar ve bölümleme biyolojide sık karşılaşılan konular. Bizim bu sistemi üretmemizin amacı, bölümlenmiş kimyanın neden hayatın damgası olduğunu ve onun ne gibi tedavi yöntemlerine olanak sağlayacağını bulmaktı.” diyor Paegel.
Kaynak: http://www.sciencedaily.com/releases/2011/03/110303184121.htm. ScienceDaily, 4 Mart 2011.
