Lacasa е ензим, известен с високата си способност да окислява широк спектър от субстрати в природата, за това използва кислород от въздуха и освобождава водата като единствен страничен продукт. Нова мутантна версия на този ензим поддържа своя окислително-редуциращ капацитет при тежки условия на околната среда на кръвоносната система.
„Целта на този мутант е да действа като елемент на батерия, която генерира тока, необходим за работа на имплантируеми наноскопични устройства в кръвоносните съдове“, обяснява изследователят от Института по катализа и нефтохимика на CSIC и отговорен за работата, кметът Мигел.
Окислително-редуциращият капацитет на първоначалните форми на лака е практически инхибиран от рН на кръвта и високо съдържание на сол. Според изследването, публикувано днес в списанието Chemistry & Biology, кръвната активност на мутантния лак е 42 000 пъти по-висока от тази на същия ензим в първоначалното му състояние.
Както обяснява CSIC в съобщение за пресата, процесът за създаване на мутант се основава на насочена еволюция. Тази методология пресъздава процесите на естествена еволюция, адаптирани към желаните среди. Изследователят на CSIC признава, че „беше необходимо мащабно проучване на мутантни библиотеки и анализ на повече от 10 000 клона, за да се проектира подходящият мутант: лакът ChU-B“.
Както споменатата версия на ензима, така и методологията за неговото разработване са породили CSIC патенти.
„Блестящият наночип“
По същия начин, както в природата лакадата приема електрони от различни субстрати, когато е обездвижен в катода на нанопила, той взема електроните от анода, където друг ензим окислява кръвната глюкоза. По този начин се получава непрекъснат електрически ток, който позволява генерирането на необходимата мощност за работа на цялото устройство.
Целта на този източник на енергия е да захранва имплантируеми чипове, които информират болницата безжично и в реално време за концентрацията на различни метаболити в кръвта на пациента, като глюкоза, кислород и инсулин, съобщава CSIC в изявление.
За това те имат преобразувател, пренасящ антена, която изпраща информацията до болничните бази данни и биосензор, който отговаря за измерването на желания параметър. Кметът посочва, че „в зависимост от параметъра, който трябва да бъде измерен, биосензорът ще изисква един или друг ензим“. В случай на кислород, например, мутантният лак може да служи като измервателен ензим, тъй като той е източникът, който използва за улавяне на електрони. Въпреки това, за измерване на глюкозата ще е необходим ензим глюкозооксидаза.
За изследователя на CSIC „тази работа представлява забележителен напредък за приложението на лакази при проектирането на нанобиодета за биомедицински цели“. Кметът обяснява: „Мутантът, способен да действа в кръвта, би могъл в бъдеще да се присъедини от други, способни да действат в сълзи и други физиологични течности при човека.“
Изследването, резултат от сътрудничеството с изследователи от осем университета и международни изследователски центрове и две частни компании; Принадлежи към проекта за 3D-нанобиотици от VII рамкова програма на Европейския съюз.
Източник: www.DiarioSalud.net
