Manfaatkan ‘Kimia Klik’ untuk membuat pelabelan biomolekul aman untuk sel hidup

Salah satu tantangan data panjang dalam biologi kimia adalah menemukan cara untuk secara langsung mengamati proses biologis yang bekerja di dalam sel hidup tanpa mengubah tindakan. Untuk membuka terapi baru dan lebih memahami proses penyakit dan fenomena biologis lainnya, para ilmuwan telah menggunakan metode yang berbeda untuk melacak interaksi molekuler dalam sel -sel waktu nyata, sebuah praktik yang dikenal sebagai pelabelan biomolekul.

Tetapi metode saat ini memiliki keterbatasan, menciptakan reaksi kimia yang tidak diinginkan atau merusak sel dalam proses. Sekarang, tim peneliti dari University of Northeast berpikir bahwa mereka telah menemukan cara untuk membuat pelabelan biomolekul aman untuk sel hidup dengan memanfaatkan kekuatan “klik kimia”, suatu proses yang dihasilkan oleh para ilmuwan yang dihasilkan oleh para ilmuwan Reaksi kimia Untuk membuat formula kimia baru.

Sara Rouhanifard, asisten profesor Northeast yang berspesialisasi dalam klik dan gambar RNA, mengatakan bahwa dia dan tim ilmuwan riset menciptakan reagen inovatif yang mereka sebut “incrlik”, alat baru yang, kata mereka, kata mereka, kata mereka Penelitian Biologis.

Alat itulah yang disebut Bigting Copper Queveragen kimia yang berikatan dengan tembaga, sehingga mengurangi efek toksiknya pada Sel manusia. Rouhanifard mengatakan bahwa reagen, yang menurutnya akan lebih baik memungkinkan pelabelan biomolekul, adalah hasil dari “temuan tidak disengaja berdasarkan percobaan yang gagal.”

“Itu semacam kecelakaan,” katanya.

Rouhanifard dan rekan -rekannya menerbitkan Rekomendasi di dalam Komunikasi Alam.

Para peneliti di laboratorium Roaanifard telah berfokus pada reaksi kimia tertentu yang disebut siklus Azida-Alquina yang disesuaikan dengan tembaga (CUAAC), contoh awal kimia klik yang telah memiliki aplikasi umum sebagai cara untuk membuat molekul kompleks baru dari blok konstruksi kimia, seperti protein, asam amino dan peptida.

Bahwa penyatuan molekul berbentuk Lego, yang disebut konjugasi kovalen, memiliki aplikasi di berbagai bidang, dari penelitian biomedis hingga nanoteknologi.

Tetapi reaksi CUAAC, dianggap sebagai dasar kimia klik, tidak pernah layak untuk penelitian sel hidup, pasar yang menjanjikan yang direncanakan untuk diatasi $ 15 miliar untuk 2027 dunia.

“Tidak ada yang mampu melacak biomolekul menggunakan reaksi CUAAC di dalam sel hidup, dan alasannya adalah karena tembaga beracun bagi sel,” kata Rouhanifard. “Kamu tidak bisa begitu saja meletakkan tembaga di dalam sel karena itu akan membunuh mereka.”

Di situlah queente tembaga masuk. Reagen menetralkan tembaga sedemikian rupa sehingga aman dalam sel hidup, sementara memungkinkan reaksi terjadi secara efisien.

Alat ini juga memberikan ketepatan yang diperlukan untuk tugas: sangat selektif, yang berarti bahwa para ilmuwan dapat mengisolasi dan mempelajari berbagai kelompok fungsional, kelas molekul dalam sel yang memiliki tujuan bersama, tanpa mengorbankan atau merusak orang lain.

“Semua hal ini penting,” kata Rouhanifard. “Pelabelan sel hidup adalah tentang melindungi sel dan melakukan sesuatu dengan cepat.”

Teknik gambar dikembangkan selama abad terakhir, seperti Fluoresensi bidang lebarMereka telah memungkinkan para ilmuwan untuk mengidentifikasi dan membedakan struktur molekul sel dalam mikroskop.

“Biasanya, kami melihat sel -sel dalam snapshot,” kata Rouhanifard. “Kami melihat sesuatu yang diperbaiki. Tetapi molekulnya dinamis. Mereka bergerak sebagai respons terhadap hal -hal yang terjadi di lingkungan mereka, dan kami telah berusaha menemukan cara untuk memvisualisasikan lingkungan itu dengan lebih mudah.”

Rouhanifard dan timnya berharap untuk membuat klik IncU kepada para peneliti dan perusahaan bioteknologi dan farmasi untuk penggunaan umum. Sekarang mereka fokus pada penyesuaian tautan quelation tembaga untuk mempersiapkannya untuk pemasaran.

Rouhanifard mengatakan dia berharap kemajuan dapat diterjemahkan ke dalam penelitiannya yang berkelanjutan dalam ekspresi gen dan perkembangan penyakit.

“Apa yang benar -benar ingin kami capai dengan reaksi baru ini adalah dapat melacak molekul RNA individu di dalamnya sel hidup Tanpa harus mendesainnya secara genetik, “kata Rouhanifard.

“Saya ingin mendapatkan sampel pasien, misalnya, dan melihat bagaimana RNA bergerak di sekitar sel itu, dan bagaimana saya bisa mengendalikannya sehingga tidak melakukannya pada penyakit. Tujuannya, pada dasarnya, adalah untuk menyembuhkan penyakit manusia.”

Kisah ini diterbitkan lagi oleh Northeastern Global News News.northeastern.edu.