Πρωτοποριακές εφαρμογές αισθητήρων από βιολογικά υλικά

της Αρετής Διαμάντη

Νέα έρευνα δείχνει ότι οι βιοαισθητήρες που βασίζονται σε πρωτεΐνες μπορούν να ανιχνεύσουν την παρουσία ενός επιθυμητού ενζυμικού στόχου, να ανταποκριθούν φυσικά στο φωτισμό και να δώσουν τη δυνατότητα στους ερευνητές να εντοπίσουν αμέσως κύτταρα με αυξημένη συνολική απόδοση ενζύμων.

Οι συνέπειες αυτής της έξυπνης ιδέας των μικροβιακών κυττάρων είναι να προσφέρουν μια προηγμένη πλατφόρμα για διαλογή υψηλής απόδοσης για την ανακάλυψη, τον σχεδιασμό και την εξέλιξη των ενζύμων. Η προσέγγιση, η οποία προέρχεται από το Εθνικό Εργαστήριο του Los Alamos, μπορεί να μεταφραστεί στη διαλογή των μεταγονιδιωματικών δειγμάτων, στο λογικό σχεδιασμό ενζύμων ή στην κατευθυνόμενη εξέλιξη γνωστών ενζύμων. Η τεχνολογία προσαρμόζεται σε ένα μόνο ένζυμο ή σε μια οδό ή σε μια παγκόσμια βελτιστοποίηση μιας βιομηχανικής καταπόνησης.

Πόσο σημαντικά είναι τα βιοκαύσιμα όσον αφορά την αντιμετώπιση της ζήτησης ενέργειας;

Ramesh Jha-ερευνητής: Τα βιοκαύσιμα και οι χημικές ουσίες βασικών προϊόντων που παράγονται από ανανεώσιμη βιομάζα με χρήση ενζύμων ή μικροβίων θεωρούνται βιώσιμα και η χρήση τους παρακάμπτει την εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα. Επιπλέον, τα καύσιμα και οι χημικές ουσίες βασικών προϊόντων έχουν υψηλό αποτύπωμα άνθρακα, ενώ τα βιοκαύσιμα από ανανεώσιμες πηγές είναι μια αποδοτική ανακύκλωση του άνθρακα και αφήνουν ένα χαμηλό αποτύπωμα άνθρακα.

Ποιοι είναι οι διαφορετικοί τύποι βιοκαυσίμων και πώς διαφέρουν από άποψη παραγωγής;

Jha: Διάφορα βιοκαύσιμα, βιοκτόνα και βιοπλαστικά μπορεί να είναι «σταγόνα» ή «λειτουργικές αντικαταστάσεις» των υφιστάμενων καυσίμων, χημικών προϊόντων ή πολυμερών που προέρχονται κυρίως από πηγές πετρελαίου.

Πώς αναπτύξατε τους βιοαισθητήρες που βασίζονται σε πρωτεΐνες;

Jha: Οι βιοαισθητήρες μας με βάση την πρωτεΐνη εμπνέονται από τη φύση, όπου μια κατηγορία πρωτεϊνών που ονομάζονται παράγοντες μεταγραφής (TF) ενεργοποιείται παρουσία μορίου και ρυθμίζει την παραγωγή άλλων πρωτεϊνών για λειτουργία (OPF). Αν η TF είναι κατασκευασμένη ώστε να αλληλεπιδρά με ένα ενζυματικό προϊόν και το OPF είναι ένας φθορίζων αναφορέας πρωτεΐνης, τότε η ενζυματική δραστικότητα σε ένα μικροβιακό κύτταρο μπορεί να συσχετιστεί με την απόκριση φθορισμού στο κύτταρο.

Η τεχνολογική επανάσταση της υγείας στην Ογκολογία

Ο αντίκτυπος της τεχνολογίας υγείας στη φυσική κατάσταση