Таким образом новая платформа, развитая командой во главе с учеными из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли американского Министерства энергетики (Berkeley Lab), могла потенциально использоваться, чтобы инактивировать или обнаружить болезнетворные микроорганизмы.Команда, которая также включала исследователей из Нью-Йоркского университета, создала синтезируемые нанолисты на Молекулярном Литейном заводе Berkeley Lab, наноразмерном научном центре, из самосборки, биовдохновленные полимеры, известные как peptoids.
Исследование было опубликовано ранее в этом месяце в журнале ACS Nano.Листы были разработаны к сахару present simple шаблонным способом вдоль их поверхностей, и этот сахар, в свою очередь, был продемонстрирован, чтобы выборочно связать с несколькими белками, включая одно связанное с токсином Шиги, который вызывает дизентерию. Поскольку за пределами наших камер плоские и покрыты сахаром, эти 2-е нанолисты могут эффективно подражать поверхности клеток.«Это не просто ‘замок и ключ’ – это похоже на Застежку на липучке со связкой небольших петель, которые сходятся на целевом белке вместе», сказал Рональд Закерман, ученый из Молекулярного Литейного завода, который привел исследование. «Теперь мы можем подражать наноразмерной особенности, которая повсеместна в биологии».
Он отметил, что многочисленные болезнетворные микроорганизмы, от вируса гриппа бактериям холеры, связывают с сахаром на поверхности клеток. Так выбор правильного сахара, чтобы связать с нанолистами peptoid, в правильных распределениях, может определить, какие болезнетворные микроорганизмы будут привлечены им.
«Химия, которую мы делаем, очень модульная», добавил Цукерман. «Мы можем ‘нажать’ на different sugars, and present them on a well-defined, planar surface. We can control how far apart they are from each other.
We can do this with pretty much any sugar».peptoid платформа также более труднодоступная и стабильная по сравнению с естественными биомолекулами, он сказал, таким образом, она может потенциально быть использована в область для тестов биоагентов военнослужащими и спасателей, например.
И peptoids – аналог к пептидам в биологии, которые являются цепями аминокислот – является дешевыми и легко делаемыми полимерами.«Химическая информация, которая приказывает молекулам спонтанно собираться в засахаренные листы, запрограммирована в каждую молекулу во время ее синтеза», сказал Цукерман. «Эта работа демонстрирует нашу способность с готовностью спроектировать сложные биоподражательные наноструктуры прямым управлением последовательностью полимера».
Засахаренные нанолисты сделаны в жидком решении. Цукерман сказал, используются ли нанолисты, чтобы защитить кого-то от становления выставленным болезнетворному микроорганизму, он мог предположить использование назального спрея, содержащего связывающие болезнетворный микроорганизм нанолисты.Нанолисты могли также потенциально использоваться в экологической очистке, чтобы нейтрализовать определенные токсины и болезнетворные микроорганизмы, и листы могли потенциально быть измерены, чтобы предназначаться для вирусов как Эбола и бактерий как E. coli и других болезнетворных микроорганизмов.
В последнем исследовании исследователи подтвердили, что крепления с целенаправленными белками были успешны, включив флуоресцентную краску в листы и приложив другую флуоресцентную краску на целевых белках. Цветное изменение указало, что белок был связан с нанолистом.Интенсивность этого цветного изменения может также вести исследователей, чтобы улучшить их и обнаружить новые нанолисты, которые могли предназначаться для определенных болезнетворных микроорганизмов.Ученые также провели основанные на рентгене эксперименты в Продвинутом Источнике света Berkeley Lab, чтобы проанализировать наноразмерную структуру листов и подтвердить присутствие сахара на их поверхности.
Молекулярный Литейный завод и Продвинутый Источник света – Офис САМКИ Научных Пользовательских Средств. Эта работа была поддержана американским Агентством по Сокращению Угрозы Защиты, американским Управлением перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ и Национальным Исследовательский фондом Кореи.