اكتشاف لباحثين من الجامعة العبرية: جزيئات الذهب النانوية تنشط الإنزيمات

التطبيق المستقبلي: أجهزة استشعار لعلاج أكثر فعالية لمرضى السكري * الدراسة الجديدة التي أجراها علماء من معهد الكيمياء في الجامعة العبرية في القدس، بقيادة البروفيسور إيتمار ويلنر وبالتعاون مع المعهد الوطني للأبحاث في بروكهافن، الولايات المتحدة الأمريكية، تم نشرها في العدد الأخير من مجلة العلوم المرموقة

في الشكل: زرع جسيم الذهب النانوي في البروتين وتنشيطه كهربائيًا (أعلاه: صورة مجهرية للبروتين الذي يحتوي على الجسيم النانوي  المميز بالسهم).

الرابط المباشر لهذه الصفحة: https://www.hayadan.org.il/nanogold1.html

قد تؤدي دراسة جديدة أجراها علماء معهد الكيمياء في الجامعة العبرية، بقيادة البروفيسور إيتمار ويلنر، بالتعاون مع المعهد الوطني للأبحاث في بروكهافن، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية، إلى تطوير أجهزة استشعار فعالة من شأنها تحسين علاج مرضى السكري. تم نشر البحث المبتكر المبني على المعرفة بتكنولوجيا النانو في مجلة Science المرموقة.

الجسيمات النانوية الحجم (أي جزء من مليار من المتر) هي اللبنات الأساسية لعلم تكنولوجيا النانو، كما أن البروتينات الطبيعية من الحيوانات والنباتات لها أبعاد متشابهة، مما يتيح الاتصال بين المكونات لإنتاجها مادة هجينة بخصائص جديدة. وفي الدراسة الجديدة، نجح العلماء في زرع جسيمات ذهبية نانوية بحجم 1.2 نانومتر في إنزيم الجلوكوز أوكسيديز.

ويقول البروفيسور ويلنر من معهد الكيمياء في الجامعة العبرية: "إن إنزيم الجلوكوز أوكسيديز، مثل العديد من الإنزيمات الأخرى، يعمل كمادة معزولة عندما يتم توصيله بالقطب الكهربائي. ومن ناحية أخرى، فإن تثبيت الإنزيم عندما يحتوي على جسيمات ذهبية نانوية مزروعة في بروتين على سطح القطب الكهربائي يتيح اتصالاً كهربائيًا فعالاً بين الإنزيم والقطب الكهربائي."

عند تطبيق جهد كهربائي على القطب، تتدفق الإلكترونات من الإنزيم إلى القطب، ويتم تنشيط الإنزيم لأكسدة الجلوكوز في المحلول. يتوافق التيار الكهربائي في النظام مع مستوى الجلوكوز في المحلول. تعمل جسيمات الذهب النانوية المزروعة في البروتين بمثابة بنية "قابس المقبس"، مما يسمح بتدفق الإلكترونات من الإنزيم إلى القطب وتنشيط المادة البيولوجية.

تسمح هذه التقنية الجديدة لتثبيت الإنزيم بقياس مستوى السكر في الدم بحساسية ودقة أعلى. ووفقا للباحثين، يمكن استخدام الأقطاب الكهربائية الحيوية الجديدة في المستقبل كأجهزة مصغرة تعمل كأجهزة استشعار للكشف عن مستوى الجلوكوز لدى مرضى السكري. وبالإضافة إلى ذلك، سيكون من الممكن إنشاء خلايا وقود بيولوجية داخل الجسم، والتي تمكن من توليد الطاقة الكهربائية من نسبة السكر في الدم لتشغيل أجهزة تنظيم ضربات القلب أو مضخات الأنسولين، وتطوير مصفوفات الأقطاب الكهربائية الأنزيمية لشفاء الجروح لدى مرضى السكري.

متذوق تكنولوجيا النانو
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~534317089~~~191&SiteName=hayadan