Sorry, you need to enable JavaScript to visit this website.

ملاقط ضوئية دقيقة تحرك الحمض النووي الوراثي

بقوة الضوء الهينة يمكن قص قطعة من الجينات والتلاعب بها

مزيج من تقنيات الليزر والنانوتكنولوجي فتح آفاقاً جديدة للتدخل في التراكيب الجينية الوراثية (فيزيكس.أورغ)

ابتكر عدد من العلماء ما يزعمون أنه "الملاقط البصرية الحرارية الإلكتروهيدروديناميكية" الأولى من نوعها، وهي ملاقط تعتمد على الليزر يمكن استخدامها في تحريك بروتينات منفردة.

وقال الباحثون في "جامعة فاندربيلت" في ولاية تينيسي الأميركية، إن تلك الملاقط الدقيقة في حجمها تجعل عملية فهم حمضنا النووي وغيره من جزيئات بيولوجية على نحو أفضل أكثر سهولة بالنسبة إلى الباحثين.

يمكن لملاقط الليزر عادة تحريك الأجسام الضئيلة، ولكنها ما زال يشوبها بعض أوجه القصور.

وبشكل عام، الملاقط البصرية لا يسعها تركيز أشعة الليزر الخاصة بها إلا على نصف طولها الموجي تقريباً.

فالضوء الأحمر، مثلاً يبلغ طوله الموجي 700 نانومتر، وقدرته تقتصر على التعامل مع الأجسام التي يبلغ عرضها 350 نانومتراً.

صحيح أن ذلك معناه أن ملاقط الليزر قادرة على تحريك الجزيئات الصغيرة، ولكنها خلافاً لذلك عاجزة عن تحريك الفيروسات، التي يبلغ حجمها نحو 100 نانومتر، أو الحمض النووي والبروتينات التي يقل حجمها عن 10 نانومترات.

اقرأ المزيد

يحتوي هذا القسم على المقلات ذات صلة, الموضوعة في (Related Nodes field)

علاوة على ذلك، تعرض ملاقط الليزر أيضاً الجسيمات التي تمسكها للحرارة الشديدة والضوء بصورة نسبية، مما قد يؤدي إلى إتلاف تلك الجزيئات. بيد أن العلماء الذين طوروا الأداة الجديدة يقولون إن تفادي تلك الشائبة ممكن.

"طورنا إستراتيجية تسمح لنا بسحب الأجسام المتناهية الصغر من دون تعريضها لضوء أو حرارة عاليي الكثافة يُلحقان الضرر بوظيفة الجزيء"، قال جاستس ندوكايف، وهو أستاذ مساعد في الهندسة الكهربائية في "جامعة فاندربيلت".

أردف قائلاً "المقدرة على الإمساك بتلك الأجسام الصغيرة ومعالجتها تمنحنا القدرة على فهم الكيفية التي يتصرف بها حمضنا النووي والجزيئات البيولوجية الأخرى بقدر كبير من التفصيل، على مستوى فردي".

وقبل تطوير هذه الأداة، لم يكن في المستطاع عزل جزيئات من قبيل الحويصلات الخارج خلوية extracellular vesicles (جزيئات مشتقة من خلية تحمل بروتينات وأحماضاً) عن غيرها من أجسام سوى باستخدام أجهزة طرد مركزية عالية السرعة - وبتكلفة مالية عالية.

أما التكنولوجيا الجديدة، فيدعي الباحثون أن في الإمكان توفيرها للعلماء بتكلفة أقل.

يقولون أيضاً إن في الإمكان استخدام تلك الملاقط البصرية لفرز الأجسام بناءً على حجمها، فهي قادرة على تمييز الجسيمات السرطانية التي يتراوح حجمها بين 30 و150 نانومتراً.

يمكن أن تشمل الاستخدامات الأخرى للملاقط النانوية احتجاز الفيروسات كي تُتاح دراستها والبحث عن البروتينات التي تسبب داء ألزهايمر.

كما يبدو، تستطيع الملاقط التقاط مستويات منخفضة من الجزيئات، مما يعني أنه يتسنى للعلماء دراسة المرض قبل أن يصل إلى ذروته.

نُشر البحث على الإنترنت في مجلة "نيتشر نانوتكنولوجي "Nature Nanotechnology، وتولى إعدادها ندوكايف وطالباه تشوتشوان هونغ وسين يانغ.

© The Independent

المزيد من جديد الطب