Generale

Istraživači razvijaju podlogu od vlakana koja upija hemijsko zagađenje


Istraživači sa UC Berkeley i Northwestern University stvorili su prostirku koja doslovno može upiti zagađenje. Materijal može ‘održavati određene proteine ​​aktivnim izvan ćelije’.

Otkriće je glavni proboj u istraživanju živih sistema koji godinama nije uspijevao kombinirati proteine ​​sa sintetičkim komponentama. Ovo najnovije istraživanje demonstrira novi jedinstveni način na koji proteini mogu biti aktivni van svog matičnog okruženja.

Ova nova metoda ima primjenu u ratnim zonama ili na zagađenim mjestima gdje bi mogla pružiti biokemijske reakcije na zahtjev. "Mislimo da smo razbili kôd za povezivanje prirodnih i sintetičkih sistema", rekao je autor studije i profesor na UC Berkeley Ting Xu.

Proteini su uglavnom nervozni i ne reagiraju dobro na uklanjanje iz svog rodnog okruženja. Da bi dobro funkcionirali, proteini često moraju ostati u vrlo određenim formacijama, ova funkcionalna položaja često se postižu uz pomoć drugih proteina.

Kako bi pokušao ponoviti ove specifične uvjete, laboratorij je analizirao ponavljajuće sekvencije proteina i površine kako bi pokušao pronaći način za stvaranje sintetičkog polimera koji bi mogao pružiti sve što određenim proteinima treba da bi nastavili s radom.

"Proteini imaju vrlo dobro definiran statistički obrazac, pa ako možete oponašati taj obrazac, onda se možete vjenčati sa sintetičkim i prirodnim sistemima, što nam omogućava izradu ovih materijala", rekao je prvi autor studije Brian Panganiban.

U složenom eksperimentu, tim istraživača stvorio je slučajne heteropolimere. Heteropolimeri su definirani kao „Polimer izveden iz dvije ili više različitih (ali često sličnih) vrsta monomera“.

Laboratorij je ove slučajne heteropolimere imenovao RHP-ima koji se sastoje od četiri vrste monomera. Svaka od ove četiri monomerne podjedinice dizajnirana je posebno za interakciju s površinom proteina koji nas zanima.

Ovi RHP-ovi su zatim opsežno testirani kako bi pokazali da mogu povoljno komunicirati s odabranim proteinima i dovesti do toga da protein pokazuje stabilnost izvan ćelije. Jednom kada je to ustanovljeno, sljedeći korak bio je testiranje može li RHP stvoriti materijale na bazi proteina za bioremediaciju hemikalija.

Ovaj dio studije financiralo je Ministarstvo obrane Sjedinjenih Država koje ima značajan interes za uspješan ishod istraživanja. Da bi završili test, znanstvenici su pomiješali RHP s proteinom nazvanim organofosforna hidrolaza (OPH), koji ima sposobnost razgradnje toksičnih organofosfata koji se nalaze u otrovnim hemikalijama poput insekticida i hemijskih ratnih sredstava.

Prostirke od vlakana se dokazuju

Kombinacija RHP / OPH korištena je za oblikovanje prostirki od vlakana. Kada su ove prostirke bile izložene uobičajenom insekticidu, istraživači su sa oduševljenjem otkrili da prostirke mogu uspješno razgraditi dio insekticida.

U roku od nekoliko minuta, prostirke su uspjele razgraditi količinu hemikalije otprilike jednu desetinu ukupne prostirke vlakana. Daljnjim radom ovo istraživanje moglo bi dovesti do razvoja većih prostirki koje imaju primjenu u kemijskom ratovanju i čišćenju bioloških opasnosti.

Studija je objavljena u izdanju časopisa Science u martu 2018. godine.


Pogledajte video: ZAGADJENJE VODE EDELWASSER (Novembar 2021).