Torsdag den 28. februar 2013.- En undersøgelse ledet af Det Højere Råd for Videnskabelig Forskning (CSIC) har formået at designe en mutant version af dette enzym, der opretholder sin oxidationsreducerende kapacitet under de hårde miljøforhold i blodbanen.
Lacasa er et enzym kendt for sin høje evne til at oxidere et bredt spektrum af underlag i naturen, for dette bruger det ilt fra luften og frigiver vand som det eneste biprodukt. En ny mutant version af dette enzym opretholder sin oxidationsreducerende kapacitet under de hårde miljøforhold i blodbanen.
"Formålet med denne mutant er at fungere som et element i et batteri, der genererer den strøm, der er nødvendig for at betjene implanterbare nanoskopiske apparater i blodkarene, " forklarer forskeren ved Institute of Catalysis and Petrochemical of CSIC og ansvarlig for arbejdet, Miguel Mayor.
Den oxidationsreducerende kapacitet af de originale former for laccase hæmmes praktisk talt af blodets pH og sammensætningen med højt salt. Ifølge forskningen, der i dag er offentliggjort i tidsskriftet Chemistry & Biology, er den mutante laccases blodaktivitet 42.000 gange højere end for det samme enzym i sin oprindelige tilstand.
Som CSIC forklarer i en pressemeddelelse, har processen til at give anledning til mutanten været baseret på rettet udvikling. Denne metodologi genskaber processerne for naturlig udvikling tilpasset de ønskede miljøer. CSIC-forskeren tilstår, at "det var nødvendigt en massiv efterforskning af mutantbiblioteker og analyse af mere end 10.000 kloner for at designe den passende mutant: ChU-B-laccase".
Både nævnte version af enzymet og metodologien til at udvikle det har givet anledning til CSIC-patenter.
På samme måde som i naturen accepterer laccasen elektroner fra forskellige underlag, når den er immobiliseret i katoden i en nanopila, tager den elektronerne fra anoden, hvor et andet enzym oxiderer blodglukose. På denne måde produceres en kontinuerlig elektrisk strøm, der gør det muligt at generere den nødvendige strøm til hele enheden at fungere.
Målet med denne energikilde er at fodre implanterbare chips, der informerer hospitalet trådløst og i realtid om koncentrationen af forskellige metabolitter i en patients blod, såsom glukose, ilt og insulin, rapporterer CSIC i en erklæring.
Til dette har de en transducer, der bærer en antenne, der sender informationen til hospitalets databaser og en biosensor, der er ansvarlig for måling af den ønskede parameter. Borgmesteren angiver, at "afhængig af den parameter, der skal måles, vil biosensoren kræve et eller andet enzym." I tilfælde af ilt kan for eksempel den mutante laccase også fungere som et måleenzym, da det er kilden, den bruger til at fange elektroner. Imidlertid vil et glucoseoxidaseenzym være nødvendigt for at måle glukose.
For CSIC-forskeren "repræsenterer dette arbejde et bemærkelsesværdigt fremskridt med hensyn til anvendelse af lacaser i design af nanobiodevices til biomedicinske formål". Borgmesteren forklarer: "Den mutant, der er i stand til at handle i blod, kunne i fremtiden forbindes med andre, der er i stand til at operere i tårer og andre menneskelige fysiologiske væsker."
Forskningen, resultatet af samarbejde med forskere fra otte universiteter og internationale forskningscentre og to private virksomheder; Det hører til 3D-nanobiodevices-projektet i Det Europæiske Unions VII-rammeprogram.
Kilde:
Tags:
Sundhed Seksualitet Cut-And-Barn
Lacasa er et enzym kendt for sin høje evne til at oxidere et bredt spektrum af underlag i naturen, for dette bruger det ilt fra luften og frigiver vand som det eneste biprodukt. En ny mutant version af dette enzym opretholder sin oxidationsreducerende kapacitet under de hårde miljøforhold i blodbanen.
"Formålet med denne mutant er at fungere som et element i et batteri, der genererer den strøm, der er nødvendig for at betjene implanterbare nanoskopiske apparater i blodkarene, " forklarer forskeren ved Institute of Catalysis and Petrochemical of CSIC og ansvarlig for arbejdet, Miguel Mayor.
Den oxidationsreducerende kapacitet af de originale former for laccase hæmmes praktisk talt af blodets pH og sammensætningen med højt salt. Ifølge forskningen, der i dag er offentliggjort i tidsskriftet Chemistry & Biology, er den mutante laccases blodaktivitet 42.000 gange højere end for det samme enzym i sin oprindelige tilstand.
Som CSIC forklarer i en pressemeddelelse, har processen til at give anledning til mutanten været baseret på rettet udvikling. Denne metodologi genskaber processerne for naturlig udvikling tilpasset de ønskede miljøer. CSIC-forskeren tilstår, at "det var nødvendigt en massiv efterforskning af mutantbiblioteker og analyse af mere end 10.000 kloner for at designe den passende mutant: ChU-B-laccase".
Både nævnte version af enzymet og metodologien til at udvikle det har givet anledning til CSIC-patenter.
Den 'vidunderlige nanochip'
På samme måde som i naturen accepterer laccasen elektroner fra forskellige underlag, når den er immobiliseret i katoden i en nanopila, tager den elektronerne fra anoden, hvor et andet enzym oxiderer blodglukose. På denne måde produceres en kontinuerlig elektrisk strøm, der gør det muligt at generere den nødvendige strøm til hele enheden at fungere.
Målet med denne energikilde er at fodre implanterbare chips, der informerer hospitalet trådløst og i realtid om koncentrationen af forskellige metabolitter i en patients blod, såsom glukose, ilt og insulin, rapporterer CSIC i en erklæring.
Til dette har de en transducer, der bærer en antenne, der sender informationen til hospitalets databaser og en biosensor, der er ansvarlig for måling af den ønskede parameter. Borgmesteren angiver, at "afhængig af den parameter, der skal måles, vil biosensoren kræve et eller andet enzym." I tilfælde af ilt kan for eksempel den mutante laccase også fungere som et måleenzym, da det er kilden, den bruger til at fange elektroner. Imidlertid vil et glucoseoxidaseenzym være nødvendigt for at måle glukose.
For CSIC-forskeren "repræsenterer dette arbejde et bemærkelsesværdigt fremskridt med hensyn til anvendelse af lacaser i design af nanobiodevices til biomedicinske formål". Borgmesteren forklarer: "Den mutant, der er i stand til at handle i blod, kunne i fremtiden forbindes med andre, der er i stand til at operere i tårer og andre menneskelige fysiologiske væsker."
Forskningen, resultatet af samarbejde med forskere fra otte universiteter og internationale forskningscentre og to private virksomheder; Det hører til 3D-nanobiodevices-projektet i Det Europæiske Unions VII-rammeprogram.
Kilde:
