Bu şeffaf ve altınla çevrelenmiş grafen bant bir moda aksesuarı veya geçici dövme değil. Bunun marifeti, kan şeker seviyenizi takip etmek ve gerektiğinde diyabet ilacı vermek. Seoul Ulusal Üniversitesi’nde yardımcı doçent olarak görev yapan Dae-Hyeong Kim ve araştırma ekibi tarafından tasarlanmış bu prototipte vücut sıcaklığınızı tespit edecek ve terinizin pH/kimyasal bileşimini inceleyecek algılayıcılar var. Daha sonra yanımızda taşıdığımız akıllı telefonda yüklü bir uygulamaya verileri gönderiyor. Sistem terinizin durumuna göre size ilaç gerektiğine karar verirse, telefondaki uygulama ilaç miktarını ayarlıyor (tip II diyabet için metformin). Bandın mikro-iğne dizisi vücudunuza tam da istenen miktarda enjeksiyon yapıyor.
Birilerinin gelecekte hayatını kurtarabilecek olsa da, şu andaki sürüm insanların ona güvenecekleri bir ürün olmaktan henüz uzak. Şu andaki hali ile, mikro-iğne dizisi, koldaki bandın vücut sıcaklığının 40 derece olduğunu tespit edince çalışmaya başlıyor. Bu da tropik ve diğer genel olarak sıcak konumlarda bandın kullanımını sınırlıyor. Bunun yanı sıra, yetişkinler için gereken miktarda metformini veremiyor. Araştırma ekibi yine de ağzına kadar dolu, minicik iğnelerle doldurulmuş devasa bir sürümü yapmak zorunda kalmadan bu sorunu nasıl çözeceğini düşünüyor.
Hyunjae Lee, Tae Kyu Choi, Young Bum Lee, Hye Rim Cho, Roozbeh Ghaffari, Liu Wang, Hyung Jin Choi, Taek Dong Chung, Nanshu Lu, Taeghwan Hyeon, Seung Hong Choi & Dae-Hyeong Kim A graphene-based electrochemical device with thermoresponsive microneedles for diabetes monitoring and therapy Nature Nanotechnology (2016) doi:10.1038/nnano.2016.38 Received 18 May 2015 Accepted 17 February 2016 Published online 21 March 2016
Flaşın patladığı anda derimizi yakacak kadar parlak ve güçlü olacağını bilsek, selfie çekmeyi aklımızdan bile geçirmezdik. Biyologlar şu an mikroskop altında proteinleri çalışırken buna benzer bir problemle yüzleşiyorlar çünkü günümüz görüntüleme teknikleri protein moleküllerine zarar veriyor. Buna karşın bir kurtarıcı mevcut; ‘grafen’ (karbonun ultra ince zar yapısındaki formu) ve hatta tek bir proteinin ilk görüntüleri başarı ile alındı bile.
Proteinler hakkında çok fazla bilgisi olmayanlar için şunu söylemekte yarar var; proteinlerin fotoğraflarını çekebilmek veya herhangi bir yöntemle görüntüleyebilmek yapısal formlarını, parçalarını, bileşenleri ve bunlara bağlı olarak da fonksiyonlarını anlayabilmemiz için büyük bir önem taşıyor. Hatta proteinlerdeki hatalar hastalıkların da temel sebeplerinden biri olduğu için birçok hastalığın tedavisi için de protein yapısındaki bozuklukları anlayabilmek aynı şekilde hayati bir öneme sahip. Ne var ki; X-ray kristalografi veya kriyo-elektron mikroskobisi (bir elektron mikroskobu tekniği çeşidi, bu teknikte incelenecek olan örnekler çok düşük sıcaklıklarda gözlemleniyor) gibi yöntemler milyonlarca molekülün ortalamasını alarak varsayıma dayalı ve kapalı bir görüntü elde etmemize sebep oluyor.
Bir varsayımsal ortalama almak ise bu anlamda gerekli sayılır, çünkü X-ışını veya yüksek enerjili elektronlarla bir molekülü aydınlatarak görüntülemek o proteine zarar verebiliyor yani sonuçta tek ve düzgün bir şeklin görüntüsünü almak mümkün olmuyor. Bunun yanı sıra bir molekülü de bir noktada görüntüsünü alana kadarki sürede sabit tutmak da son derece zorlu bir işlem. Şimdi ise Zürih Üniversitesi’nden Jean-Nicolas Longchamp ve araştırmacı arkadaşları tam da bu sorunları aşarak bekleneni gerçekleştiren bir yöntemle ortaya çıktılar.
İlk olarak bir protein çözeltisini, haliyle ince olan grafen düzlemin üzerine spreyle yayarak molekülleri burada sabitliyorlar. Daha sonra da holografik elektron mikroskobun (elektron dalgalarını kullanarak holografik görüntü elde etmeye yarayan teknik) altında görüntüyü alabiliyorlar.
Bu enstrüman düşük enerjili elektronlardan yararlandığı için proteinlerin yapısına zarar vermiyor. Dezavantaj gibi görünen tek kısım ise bu şekilde oluşan görüntünün mikroskobun detektöründen geçememesi ki tam da burada grafen devreye giriyor. Bildiğimiz üzere optik mikroskoplarda kullandığımız lam ve lameller vardır. Buradaki elektron mikroskobu için de araştırmacılar düşük enerjili elektronların geçebileceği kadar ince bir şeye ihtiyaç duyuyorlardı ve bu işi grafenle halletmeyi başardılar.
Araştırma ekibi bu tekniği tamamı birkaç nanometre boyutlarındaki bir dizi protein (hemoglobin bunlardan birisi) üzerinde denediler. Bugüne kadar yazılımsal olarak veya diğer görüntüleme teknikleri ile elde edilen modellerle gayet iyi bir biçimde uyuşan sonuçlar elde edildi. Aşağıdaki görselde hemoglobin, sitokrom c domainleri ve BSA proteinleri için bu sonuçlar gösterilmiş. (a) dizisi yeni teknikle elde edilen fotoğrafları, (b) dizisi de daha önceki verilere dayalı olarak oluşturulmuş olan modelleri gösteriyor.
Görsel Telif : Jean-Nicolas Longchamp of the University of Zurich, Switzerland
Araştırmacılar şimdi de mevcut tekniklerle görüntülenemeyen molekülleri bu yeni teknik ile fotoğraflamayı planlıyorlar. Bunun sonucunda da yeni medikal araştırmaların ve tedavi biçimlerin geliştirilebileceğini öngörmek mümkün.
Kaynak : Bilimfili, Longchamp, Jean-Nicholas, et. al. ; How to image a single protein, 30 Dec 2015 arxiv.org/abs/1512.08958
Yorum yazabilmek için oturum açmalısınız.