Michigan Üniversitesi araştırmacıları, ipek böceğinin anten hareketlerinin taklit edilmesiyle çok küçük porlar geliştirdiler. Tünele benzeyen şekli ile bu aletler Alzheimer gibi nöral bozukluklardan kaynaklanan hastalıkların anlaşılması konusunda avantaj sağlıyor.
Nanoporlar (aslında silikon çipteki delikler) moleküllerin veya proteinlerin çalışmasına olanak sağlayan küçük ölçümlü aletlerdir. Şu anki en iyi nanoporlar bile kolayca tıkanabildiğinden bu teknolojiye laboratuvarlarda geniş ölçüde sahip çıkılmamaktadır. Yeni geliştirilen modellerin ise daha hızlı ve ucuz DNA sekanslama ve protein analizi sağlayacağı düşünülüyor.
Grup, molekülleri yakalayıp nanoporlardan sorunsuzca geçiren yağlı kaplama yapılar tasarladı. Bu kaplamalar aynı zamanda gözenek boyutunun atomik hassasiyetle ayarlanmasını sağlıyor.
“Bu bize biyomolekülleri karakterize etmek için gelişmiş bir yöntem sağlıyor. Moleküllerin yükü, boyutu, şekli, yoğunluğu ve hangi hızda bir araya geldiklerini anlamamızı sağlıyor. Nöral bozuklukların neden olduğu Parkinson, Huntington ve Alzheimer gibi hastalıklarda neyin yanlış gittiğini anlamamıza ve tanımlamamıza yardımcı olabilir.” diyor Mayer.
Mayer’in “çift katmanlı sıvı yağ” olarak adlandırdığı kaplamalar dişi güvelerin kokusunu almaya yarayan erkek güve antenlerindeki tabakaya benzemekte. Bu tabaka havadaki feromon moleküllerini yakalar ve dış kabuktaki nanotünellerden böceğin beynine mesaj gönderen sinir hücrelerine konmasını sağlar.
Mayer, “Feromonlar lipofilik (yağa bağlanan) özellikte, bu nedenle güvedeki yağ tabakasının yüzeyinde kapana kıstırılarak yoğunlaşırlar. Bizim yeni kaplamalarımız da aynı amaca hizmet ediyor.” açıklamasında bulunuyor.
Mayer’in önemli araştırmalarından biri de Alzheimer hastalarında beyne etki eden lifleri yoğunlaştırdığı düşünülen amiloid-beta peptidleri olarak adlandırılan proteinler üzerinde yaptığı çalışma. Bu liflerin nasıl oluştuğu, boyutları ve şekillerinin ne olduğu üzerinde duruyor.
“Bugünkü teknikler çok iyi görüntü elde etmemize izin vermiyor. Nanoporları kullanarak peptidlerin atlamalarını görmek istiyoruz. Fakat her denememizde porlar tıkandı.” diyor Mayer ve ekliyor: “Daha sonra bu kaplamaları yaptık ve olumlu sonuçlar elde ettik.”
Nanoporları deneylerde kullanmak için iki bölmeye yerleştirilmiş tuzlu su içinde, delinmiş nanopor bulunan çipler takılıyor. İlgilenilen boşluklardan bir tanesindeki moleküller bırakılıyor ve bu porun üzerine elektronik akım gönderiliyor. Her molekül ya da protein pordan geçtiği için porun elektriksel direnci değişiyor. Değişme miktarı incelendiğinde moleküllerin boyutları, şekilleri ve elektrik yükleri hakkında önemli bulgular elde ediliyor.
Çok küçük izleri ve düşük enerji istekleri nedeniyle nanoporlar biyolojik savaş etkenlerinin saptanmasında da kullanılabilir.
Kaynak: Silk Moth’s Antenna Inspires New Nanotech Tool With Applications in Alzheimer’s Research. http://www.sciencedaily.com/releases/2011/02/110228183855.htm
