Lacasa on ensüüm, mis on tuntud oma suure võime poolest oksüdeerida looduses mitmesuguseid substraate, selleks kasutab ta õhust hapnikku ja eraldab ainsa kõrvalsaadusena vett. Selle ensüümi uus mutantne versioon säilitab oma oksüdeeriva-redutseeriva võime vereringe karmides keskkonnatingimustes.
"Selle mutandi eesmärk on tegutseda aku elemendina, mis genereerib veresoontes implanteeritavate nanoskoopiliste seadmete tööks vajalikku voolu, " selgitab CSIC katalüüsi ja naftakeemia instituudi teadur ja töö eest vastutav teadur Miguel Mayor.
Lakkaasi algvormide oksüdeerivat ja redutseerivat võimet pärsivad praktiliselt vere pH ja kõrge soola sisaldus. Täna ajakirjas Chemistry & Biology avaldatud uuringu kohaselt on mutantse lakaasi vere aktiivsus 42 000 korda suurem kui sama ensüümi oma algses olekus.
Nagu CSIC pressiteates selgitas, on mutandi tekkeprotsess põhinenud suunatud evolutsioonil. See metoodika taasloob loomuliku evolutsiooni protsesse, mis on kohandatud soovitud keskkonnaga. CSIC-i teadlane tunnistab, et "sobiva mutandi: ChU-B-laktaasi kujundamiseks oli vajalik mutantsete raamatukogude ulatuslik uurimine ja enam kui 10 000 klooni analüüsimine".
Nii nimetatud ensüümi versioon kui ka selle väljatöötamise metoodika on andnud aluse CSIC patentidele.
'Uhke nanokiip'
Nii nagu looduses aktsepteerib lakaas elektrone erinevatest substraatidest, võtab nanopila katoodis immobiliseerimisel elektronid anoodist, kus teine ensüüm oksüdeerib vere glükoosisisaldust. Sel viisil toodetakse pidevat elektrivoolu, mis võimaldab kogu seadme tööks vajaliku energia genereerimist.
Selle energiaallika eesmärk on toita siirdatavaid kiipe, mis teavitavad haiglat juhtmevabalt ja reaalajas patsiendi vere erinevate metaboliitide (nt glükoos, hapnik ja insuliin) kontsentratsioonist, teatab CSIC vabastama
Selleks on neil antenn, mis kannab teavet haigla andmebaasidesse, ja biosensor, kes vastutab soovitud parameetri mõõtmise eest. Linnapea osutab, et "sõltuvalt mõõdetavast parameetrist vajab biosensor üht või teist ensüümi". Näiteks hapniku korral võib mutantse laktaas olla ka mõõteensüüm, kuna see on allikas, mida ta kasutab elektronide hõivamiseks. Glükoosi mõõtmiseks on siiski vajalik glükoosoksüdaasi ensüüm.
CSIC-i teadlase jaoks "tähendab see töö märkimisväärset edusammu laktaaside rakendamisel biomeditsiinilistel eesmärkidel kasutatavate nanoobiseadmete kavandamisel". Linnapea selgitab: "Veres toimimiseks võimelise mutandiga võiksid tulevikus ühineda teised, kes on võimelised tegutsema pisarates ja muudes inimese füsioloogilistes vedelikes."
Uuringud, mis on tehtud kaheksa ülikooli ja rahvusvahelise uurimiskeskuse ning kahe eraettevõttega teadlaste koostöö tulemusel; See kuulub Euroopa Liidu VII raamprogrammi 3D-nanoobiseadmete projekti.
Allikas: www.DiarioSalud.net
