2013. február 28., csütörtök. A Tudományos Kutatás Felső Tanácsa (CSIC) által végzett vizsgálat során sikerült megtervezni ennek az enzimnek a mutáns változatát, amely fenntartja oxidáló-csökkentő képességét a véráram súlyos környezeti körülményei között.
A Lacasa olyan enzim, amely ismert a természetben lévő szubsztrátumok széles spektrumának oxidálására való nagy képességéről, mert ehhez oxigént használ fel a levegőből, és vízként engedi ki az egyetlen melléktermék. Ennek az enzimnek egy új mutáns változata fenntartja oxidáló-redukáló képességét a véráram súlyos környezeti körülményei között.
"Ennek a mutánsnak az a célja, hogy egy elemként működjön, amely előállítja az erekben a beültethető nanoszkópos eszközök működéséhez szükséges áramot" - magyarázza Miguel polgármester, a CSIC Katalízis és Petrolkémiai Intézetének kutatója.
Az eredeti lakkáz formák oxidáló-redukáló képességét gyakorlatilag gátolja a vér pH és a magas sótartalom. A mai kémiai és biológiai folyóiratban közzétett kutatás szerint a mutáns lakkáz vér aktivitása 42 000-szer nagyobb, mint az eredeti enzim eredeti állapotában.
Amint a CSIC egy sajtóközleményben kifejti, a mutáns kialakulásának folyamata irányított evolúción alapszik. Ez a módszer a kívánt környezethez igazított természetes evolúciós folyamatokat hozza létre. A CSIC kutatója bevallja, hogy "a megfelelő mutáns: a ChU-B lakkáz megtervezéséhez mutáns könyvtárak hatalmas feltárására és több mint 10 000 klón elemzésére volt szükség".
Az enzim mind az említett verziója, mind annak kidolgozásához szükséges módszertan CSIC szabadalmakat eredményezett.
Ugyanúgy, ahogy a természetben a lakkáz különböző szubsztrátoktól fogad el elektronokat, amikor nanopila katódjában immobilizálják, az anódból veszi az elektronokat, ahol egy másik enzim oxidálja a vér glükózt. Ilyen módon folyamatos elektromos áram keletkezik, amely lehetővé teszi az egész készülék működéséhez szükséges energia előállítását.
Ennek az energiaforrásnak az a célja, hogy beültethető chipeket tápláljon, amelyek vezeték nélküli módon és valós időben tájékoztatják a kórházat a beteg vérének különböző metabolitjairól, például glükózról, oxigénről és inzulinról, jelentik a CSIC egy nyilatkozatot.
Ehhez van egy antennát hordozó transzducer, amely az információkat továbbítja a kórházi adatbázisokhoz, és egy bioszenzor, amely a kívánt paraméter méréséért felel. Polgármester kijelenti, hogy "a mért paramétertől függően a bioszenzornak szüksége lesz egy vagy másik enzimre". Például az oxigén esetében a mutáns lakkáz mérő enzimként is szolgálhat, mivel ezt az forrást használja az elektronok elfogására. Ugyanakkor glükóz-oxidáz enzimre lesz szükség a glükóz méréséhez.
A CSIC kutatója szerint "ez a munka figyelemre méltó előrelépést jelent a laktázok alkalmazásában a biológiai orvostechnikai célokra szolgáló nanobiodeszterek tervezésekor". A polgármester elmagyarázza: "A vérben képes mutánsokat a jövőben könnyebben és más emberi élettani folyadékokban képesek működtetni."
A kutatás nyolc egyetem és nemzetközi kutatóközpont, valamint két magánvállalkozó kutatóival való együttműködés eredménye; Ez az Európai Unió VII. Keretprogramjának 3D-nano-bioeszközök projektjéhez tartozik.
Forrás:
Címkék:
Regenerálás Távozáskor Táplálás
A Lacasa olyan enzim, amely ismert a természetben lévő szubsztrátumok széles spektrumának oxidálására való nagy képességéről, mert ehhez oxigént használ fel a levegőből, és vízként engedi ki az egyetlen melléktermék. Ennek az enzimnek egy új mutáns változata fenntartja oxidáló-redukáló képességét a véráram súlyos környezeti körülményei között.
"Ennek a mutánsnak az a célja, hogy egy elemként működjön, amely előállítja az erekben a beültethető nanoszkópos eszközök működéséhez szükséges áramot" - magyarázza Miguel polgármester, a CSIC Katalízis és Petrolkémiai Intézetének kutatója.
Az eredeti lakkáz formák oxidáló-redukáló képességét gyakorlatilag gátolja a vér pH és a magas sótartalom. A mai kémiai és biológiai folyóiratban közzétett kutatás szerint a mutáns lakkáz vér aktivitása 42 000-szer nagyobb, mint az eredeti enzim eredeti állapotában.
Amint a CSIC egy sajtóközleményben kifejti, a mutáns kialakulásának folyamata irányított evolúción alapszik. Ez a módszer a kívánt környezethez igazított természetes evolúciós folyamatokat hozza létre. A CSIC kutatója bevallja, hogy "a megfelelő mutáns: a ChU-B lakkáz megtervezéséhez mutáns könyvtárak hatalmas feltárására és több mint 10 000 klón elemzésére volt szükség".
Az enzim mind az említett verziója, mind annak kidolgozásához szükséges módszertan CSIC szabadalmakat eredményezett.
A „csodálatos nanochip”
Ugyanúgy, ahogy a természetben a lakkáz különböző szubsztrátoktól fogad el elektronokat, amikor nanopila katódjában immobilizálják, az anódból veszi az elektronokat, ahol egy másik enzim oxidálja a vér glükózt. Ilyen módon folyamatos elektromos áram keletkezik, amely lehetővé teszi az egész készülék működéséhez szükséges energia előállítását.
Ennek az energiaforrásnak az a célja, hogy beültethető chipeket tápláljon, amelyek vezeték nélküli módon és valós időben tájékoztatják a kórházat a beteg vérének különböző metabolitjairól, például glükózról, oxigénről és inzulinról, jelentik a CSIC egy nyilatkozatot.
Ehhez van egy antennát hordozó transzducer, amely az információkat továbbítja a kórházi adatbázisokhoz, és egy bioszenzor, amely a kívánt paraméter méréséért felel. Polgármester kijelenti, hogy "a mért paramétertől függően a bioszenzornak szüksége lesz egy vagy másik enzimre". Például az oxigén esetében a mutáns lakkáz mérő enzimként is szolgálhat, mivel ezt az forrást használja az elektronok elfogására. Ugyanakkor glükóz-oxidáz enzimre lesz szükség a glükóz méréséhez.
A CSIC kutatója szerint "ez a munka figyelemre méltó előrelépést jelent a laktázok alkalmazásában a biológiai orvostechnikai célokra szolgáló nanobiodeszterek tervezésekor". A polgármester elmagyarázza: "A vérben képes mutánsokat a jövőben könnyebben és más emberi élettani folyadékokban képesek működtetni."
A kutatás nyolc egyetem és nemzetközi kutatóközpont, valamint két magánvállalkozó kutatóival való együttműködés eredménye; Ez az Európai Unió VII. Keretprogramjának 3D-nano-bioeszközök projektjéhez tartozik.
Forrás:
