Yeni biyoalgılayıcı hindilerden ilham alıyor

ABD’deki araştırmacılar, pek çok hayvanda görülen mekanizmaya benzer şekilde, çevresine tepki olarak renk değiştiren bir algılayıcı icat etti. Örnek olarak, hindinin boynunda, kuşun heyecanlı olduğu zamanlar kırmızıan mavi veya beyaza dönmesi örnek olarak verilebilir.

Algılayıcı, Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi’nde çalışan Seung-Wuk Lee ve arkadaşları tarafından geliştirildi ve ipliksi bakteriyofaj gruplarına dayanıyor. Beyaz ışık lif gruplarına tutulduğu zaman uyumlu bir saçılma işlemine uğramakta ve tek bir renkte ışık üretilmektedir. Nem veya uçucu kimyasallar gibi çevresel faktörlere tepki olarak lif gruplarının büzülmesi veya şişmesi lif grupları arasındaki boşluğu değiştiriyor ve bu sebeple de saçılan ışığın rengi değişmiş oluyor. Örneğin, bir hindinin boynunda bu etki kan damarlarının genişlemesi ile değiştirilebilecek kolajen gruplarının boşluğunun değişmesi ile gözleniyor.

Hayati öneme sahip olmak üzere, algılayıcı kendi kendini çoğaltabilen biyolojik bir yapı üzerine kurulmuş olduğu için, bakteriyofaj kabuğunun peptid bileşimini genetik olarak değiştirmek mümkün olduğundan yüksek özgünlüğe sahip farklı maddelere bağlanması sağlanabilir.

Ekip aynı zamanda bir katı substrat üzerine çözeltiden faj gruplarını çöktürmek için de bir yol üretti.

Fajın derişimini ve çözeltiden alınma hızını kontrol ederek, farklı dalgaboylarında ışığı saçan farklı çapta grupların elde edilmesi mümkün olur. Bu yolla araştırmacılar “fajlı turnusol kâğıdı” gibi bir yapı üretebilir ve bu yapıda komşu lif grubu bantları farklı renk gösterebilir. Ekip aynı zamanda, renk değişimlerini tespit ve analiz eden bir akıllı telefon uygulaması geliştirmiş.

Kavramı denemek üzere ekip fajı patlayıcı olan trinitrotoluen (TNT) kimyasalını tanıyacak şekilde geliştirdi. Algılayıcı, TNT seviyesini 300 ppb’ye kadar düşürürken yakın akrabaları olan dinitrotoluen (DNT) ve mononitrotoluen kimyasallarıyla hiç etkileşimde bulunmuyor.

Lee, şöyle diyor: “Kullandığımız teknikler laboratuarda herhangi birinin yapabileceği çok yaygın olan tekniklerdir. Sistem geliştirildiği zaman ölçek büyütme ve üretim maliyetleri göz ardı edilebilecek”.

Fernando da Cruz Vasconcellos, Birleşik Krallık’taki Cambridge Üniversitesi’nde ışık kaynaklı algılayıcılar üzerine uzman olarak çalışıyor ve bu çalışmayı beğendiğini açıklıyor, ve şöyle diyor: “Algılayıcıların geliştirilmesinde esas zorluklardan biri olan hedef analit seçimliliğindeki sınırlamaları düzenlemek için çok zarif ve heyecan verici bir gelişme bu…”. Özelleştirilmiş ve özgün hedef tanıma desenleri ve bunları ayarlanabilir kolorimetrik algılayıcılar içine öz-düzenlenecek (self-assemble, ÇN) şekilde biyolojik varlıklar içine genetik olarak yerleştirebilme yeteneği, algılama teknolojileri alanında muhteşem bir potansiyel gösteriyor.

Kaynaklar

J-W Oh et al, Nat. Commun., 2014, DOI: 10.1038/ncomms4043

http://www.rsc.org/chemistryworld/2014/01/biosensor-inspired-turkey-neck-colour-change

Çevirenin notu: Bu çalışma, çok prestijli "Nature Communications" isimli dergide yayınlanmıştır. Gerçekten insanlığa faydası dokunacak bu çalışmanın Türk bilim insanlarının ufkunu açmasını dilerim. Bir an evvel bir çalışmayı yayınlamak, yayınları yayın sayısı artsın diye bölmekle uğraştığımız sürece bu tür faydalı ve "ne işe yarayacak" sorusunun cevabını verebilecek çalışmalar içine girmemiz asla mümkün olmayacaktır.

+ Yorum bulunmuyor

Yorum yap