Lacasa ir ferments, kas pazīstams ar savu augsto spēju oksidēt plašu spektru substrātu dabā, tāpēc tas izmanto skābekli no gaisa un izdala ūdeni kā vienīgo blakusproduktu. Jauna šī enzīma mutanta versija saglabā savu oksidējošo-reducējošo spēju asinsrites skarbajos vides apstākļos.
"Šī mutanta mērķis ir darboties kā akumulatora elements, kas ģenerē strāvu, kas nepieciešama implantējamu nanoskopisku ierīču darbināšanai asinsvados, " skaidro CSIC Katalīzes un petroķīmiskās vielas institūta pētnieks un par darbu atbildīgais Migels Mērs.
Lakāzes oriģinālo formu oksidācijas-reducēšanas spēju praktiski kavē asins pH un augstais sāls sastāvs. Saskaņā ar pētījumu, kas šodien publicēts žurnālā Chemistry & Biology, mutanta laktāzes aktivitāte asinīs ir 42 000 reizes augstāka nekā tā paša enzīma sākotnējā stāvoklī.
Kā paziņojumā presei skaidro CSIC, mutanta rašanās process ir balstīts uz virzītu evolūciju. Šī metodika atjauno dabiskās evolūcijas procesus, kas pielāgoti vēlamajai videi. CSIC pētnieks atzīst, ka "bija nepieciešams veikt plašu mutantu bibliotēku izpēti un analizēt vairāk nekā 10 000 klonu, lai izveidotu piemērotu mutantu: ChU-B laktāzi".
Gan minētā fermenta versija, gan tā izstrādes metodika ir radījusi CSIC patentus.
'Apbrīnojamais nanočips'
Tādā pašā veidā kā dabā lakāze pieņem elektronus no dažādiem substrātiem, kad tā tiek imobilizēta nanopila katodē, tā ņem elektronus no anoda, kur cits ferments oksidē glikozes līmeni asinīs. Šādā veidā tiek ražota nepārtraukta elektriskā strāva, kas ļauj ģenerēt nepieciešamo enerģiju visas ierīces darbībai.
Šī enerģijas avota mērķis ir barot implantējamās mikroshēmas, kas bezvadu režīmā un reālā laikā informē slimnīcu par dažādu pacienta asinīs esošo metabolītu, piemēram, glikozes, skābekļa un insulīna, koncentrāciju, ziņo CSIC atbrīvot
Šim nolūkam viņiem ir devējs, kas pārvadā antenu, kas informāciju nosūta uz slimnīcas datu bāzēm, un biosensoru, kas atbild par vēlamā parametra mērīšanu. Mērs norāda, ka "atkarībā no izmērāmā parametra biosensorā būs vajadzīgs viens vai cits enzīms". Piemēram, skābekļa gadījumā mutanta laktāze var kalpot arī kā mērīšanas enzīms, jo tas ir avots, ko izmanto elektronu uztveršanai. Tomēr, lai izmērītu glikozi, būs nepieciešams glikozes oksidāzes ferments.
CSIC pētniekam "šis darbs ir ievērojams sasniegums lazūru pielietošanā, izstrādājot nanoobjektus biomedicīnas vajadzībām". Mērs skaidro: "Mutantu, kas spēj darboties asinīs, nākotnē varētu pievienot citi, kas spēj darboties asarās un citos cilvēka fizioloģiskos šķidrumos."
Pētījums, sadarbības rezultāts ar pētniekiem no astoņām universitātēm un starptautiskiem pētniecības centriem un diviem privātiem uzņēmumiem; Tas pieder Eiropas Savienības VII pamatprogrammas 3D nanodaļiņu ierīču projektam.
Avots: www.DiarioSalud.net
