أخبار جديدة من الطب الحيوي تُشير لرجوع تقنية ال DNA origami كما لم تكن من قبل!
تُعد تقنية DNA origami من التقنيات المُستخدمة على نطاق واسع لصنع بِنى نانونية مُعقدة، ولها تطبيقات في مجالات مُتعددة مثل الفيزياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية والأدوية والإنزيمات. وكان التحدي الرئيسي هو تحقيق استقرار طويل الأمد في ظل الظروف المطلوبة لهذه التطبيقات، وتتطلّب هذه التقنية تركيزات عالية من الماغنيسيوم بنسبة أعلى بكثير من تلك الموجودة في جسم الإنسان.
يقول البروفيسور “Veikko Linko” من جامعة آلتو: “تتطلب تقنية DNA origami التقليدية مستويات من الماغنيسيوم والتي تُعادل 10-30 مرة أعلى من تلك الموجودة في الظروف الفسيولوجية العادية، لكن بطريقتنا يمكن أن تتطلب نسبة أقل بألف من الحد الأدنى لتركيز الماغنيسيوم الذي تم الإعلان عنه سابقًا”. ومن أجل الوصول لهذا، استخدم العلماء ما يُسمى بال buffer exchange والذي له القدرة على إزالة أيونات الماغنسيوم الحرة من محلول ال buffer، ولكن ليس كل الماغنيسيوم المُتبقي من النانو.
وقد وضحت البحوث السابقة أن تركيز الماغنيسيوم قد انخفض وهذا ما يُقلل من استقرار DNA origami في الوسط الغذائي الذي تنمو عليه الخلية. وقال “Linko”: “وجدنا أن ال Tris والمياه النقية فقط، يعملان بشكل جيد مع مستويات منخفضة من الماغنيسيوم لجميع أنواع البِنى” . ويُعد ال Tris مُكون شائع من محاليل ال buffer المستخدمة، كما أن له دور في تطبيقات الكيمياء الحيوية. وتبيّن أيضًا أن هناك محاليل من ال buffer المُحتوية على فوسفات وتركيزات عالية من الصوديوم أو البوتاسيوم، لها القدرة على جعل ال DAN origami في حالة مستقرة.
وقد كشفت الدراسة عن استقرار ال DNA origami في الحالات شبه أحادية وثنائية وثلاثية الأبعاد وبالتالي كانت البنى النانونية المُتكونة باستخدام هذه التقنية قوية وأيضًا يمكنها الصمود لفترة كبيرة. وقال”Linko”: “يمكننا تخزين البنى النانونية في ظروف تكون فيها نسبة الماغنسيوم قليلة لأسابيع وحتى أشهر دون رؤية أي عيوب. وهذه النتائج قد تُمهِّد الطريق لعدد كبير من الاستخدامات الطبية الحيوية التي كان يُعتَقد في السابق أنها مستحيلة، مثل الfluorophores والعديد من الإنزيمات الحساسة لمستويات الماغنيسيوم.”
ولاحظ الباحثون كذلك أنه كلما كانت خيوط ال DNA مُعبَّأة بشكل جيد، كانت أكثر حساسية تجاه بيئة فيها نسبة ماغنسيوم قليلة، هذا يشير إلى أن الاستقرار في DNA origami يمكن تعزيزه من خلال تحسين طرق التصميم.
كتابة: الاء عمارة
مراجعة: سارة ياسر
تصميم: عبدالرحمن سعد
تحرير: نهى عمار
