نانوبوت هایی که عوامل اعصاب را از بین می‌برند

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، گروهی از پژوهشگران "دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا" (PSU)، نوعی نانوبوت ابداع کرده‌اند که نه تنها قابلیت خنثی کردن "عوامل اعصاب" (nerve agents) را دارد، بلکه می‌تواند پادزهری را نیز به طور همزمان منتشر کند. این فناوری جدید که مبتنی بر یک مولکول آنزیم خودکار است، نقش امیدوارکننده‌ای برای سیستم انتقال دارو دارد.

"عوامل اعصاب" یا "گازهای اعصاب"، گروهی از عوامل شیمیایی هستند که با تاثیر بر دستگاه عصبی انسان، موجب اختلال در عملکردهای حیاتی بدن و بروز صدمه و مرگ می‌شوند. این عوامل به علت سرعت تاثیر بالا، از خطرناکترین عوامل شیمیایی به شمار می‌روند.

پژوهشگران دانشگاه پنسیلوانیا به سرپرستی "آیوسمان سن" (Ayusman Sen) موفق شده‌اند راه جدیدی برای خنثی کردن عوامل اعصاب و درمان افراد مبتلا به آن پیدا کنند. آنها با پژوهشی اساسی در مورد آنزیم‌ها، نانوربات‌هایی ابداع کرده‌اند که شکلی از مولکول پروتئین هستند و مانند یک کاتالیز به خصوص عمل می‌کنند. "کاتالیز"، ترکیبی است که واکنش شیمیایی را آغاز می‌کند اما در طول این واکنش، دچار تغییر نمی‌شود؛ در نتیجه می‌تواند فعالیت خود را به شکل نامحدود ادامه دهد.

عملکرد آنزیم هم به همین صورت است اما فقط طی واکنش شیمیایی خاصی عمل می‌کند. آنزیم‌ها، یکی از اساسی‌ترین مولکول‌ها هستند که بدون وجود آنها، حتی ساده‌ترین مولکول‌ها قادر به فعالیت نخواهند بود و هضم غذا نیز بدون وجود آنها صورت نخواهد گرفت. به همین دلیل، آنزیم‌ها، از زمان کشف شدن، موضوع بسیاری از بررسی‌ها بوده اند.

گروه سن دریافت که آنزیم‌ها، فقط فعالیت شیمیایی انجام نمی‌دهند بلکه هنگام انجام دادن این فعالیت، حرکت می‌کنند. به عبارت دیگر، آنزیم‌ها، دستگاه‌های نانومقیاس هستند.

سن گفت: اگر آنزیم را به یک سطح متصل کنیم، قادر به حرکت نخواهد بود. ما به آنزیم، "واکنش‌گر ناب" (reactant) ارائه می‌دهیم تا پمپاژ مایع اطراف خود را متوقف کند. "واکنش‌گر ناب"،  به ماده یا ترکیبی گفته می‌شود که آن را به یک سامانه اضافه می‌کنند تا یک ترکیب شیمیایی روی دهد یا امکان‌پذیری واکنش شیمیایی بررسی شود. در نتیجه این کار، آنزیم مانند یک پمپ مایع کوچک عمل می‌کند که می‌توان از آن برای کاربردهای گوناگونی استفاده کرد.

سن باور دارد که این نانوبوت‌ها می‌توانند در لباس‌های سربازان، گروه های نجات و پلیس به کار روند و نسبت به عوامل اعصاب واکنش نشان دهند. به علاوه، می‌توان از نانوبوت‌ها به عنوان سیستم انتقال دارو برای درمان بیماری‌هایی از جمله دیابت استفاده کرد.

این پژوهش، در دویست‌ و پنجاه و ششمین کنفرانس "انجمن شیمی آمریکا" (ACS) ارائه شد.