Lacasa je enzým známy pre svoju vysokú schopnosť oxidovať široké spektrum substrátov v prírode, preto využíva kyslík zo vzduchu a uvoľňuje vodu ako jediný vedľajší produkt. Nová mutantná verzia tohto enzýmu si zachováva svoju oxidačno-redukčnú schopnosť v drsných podmienkach krvného obehu.
„Cieľom tohto mutanta je pôsobiť ako prvok batérie, ktorý vytvára prúd potrebný na fungovanie implantovateľných nanoskopických zariadení v krvných cievach, “ vysvetľuje výskumný pracovník v Ústave katalýzy a petrochémie CSIC a je zodpovedný za prácu, Miguel Mayor.
Oxidačná redukčná kapacita pôvodných foriem laku je prakticky inhibovaná pH krvi a vysokým obsahom solí. Podľa výskumu uverejneného dnes v časopise Chemistry & Biology je krvná aktivita mutantného laku 42 000-krát vyššia ako aktivita toho istého enzýmu v jeho pôvodnom stave.
Ako vysvetľuje CSIC v tlačovej správe, proces vzniku mutanta bol založený na riadenom vývoji. Táto metodika obnovuje procesy prirodzenej evolúcie prispôsobené požadovaným prostrediam. Výskumník CSIC priznal, že „na navrhnutie vhodného mutanta bolo potrebné masívne preskúmanie mutantných knižníc a analýzu viac ako 10 000 klonov: lac ChU-B“.
Obe uvedené verzie enzýmu a metodika jeho vývoja viedli k patentom CSIC.
„Úžasný nanočip“
Rovnakým spôsobom, že v prírode lak prijíma elektróny z rôznych substrátov, keď je imobilizovaný v katóde nanopily, berie elektróny z anódy, kde iný enzým oxiduje krvnú glukózu. Týmto spôsobom sa vytvára trvalý elektrický prúd, ktorý umožňuje výrobu potrebnej energie na fungovanie celého zariadenia.
Cieľom tohto zdroja energie je napájať implantovateľné čipy, ktoré informujú nemocnicu bezdrôtovo a v reálnom čase o koncentrácii rôznych metabolitov krvi pacienta, ako je napríklad glukóza, kyslík a inzulín, uvádzajú CSIC v vyhlásenia.
Na tento účel majú prevodník nesúci anténu, ktorá odosiela informácie do databáz nemocnice a biosenzor zodpovedný za meranie požadovaného parametra. Starosta naznačuje, že „v závislosti od parametra, ktorý sa má merať, bude biosenzor vyžadovať jeden alebo iný enzým.“ Napríklad v prípade kyslíka môže mutantný lak slúžiť ako merací enzým, pretože je to zdroj, ktorý používa na zachytenie elektrónov. Na meranie glukózy však bude potrebný enzým glukóza oxidáza.
Pre výskumného pracovníka CSIC „táto práca predstavuje pozoruhodný pokrok pri aplikácii lacasov pri navrhovaní nanobiodovín na biomedicínske účely“. Starosta vysvetľuje: „K mutantovi, ktorý je schopný pôsobiť v krvi, by sa v budúcnosti mohli pripojiť ďalší, ktorí sú schopní pôsobiť v slzách a iných ľudských fyziologických tekutinách.“
Výskum, výsledok spolupráce s výskumníkmi z ôsmich univerzít a medzinárodných výskumných stredísk a dvoma súkromnými spoločnosťami; Patrí do projektu 3D nanobiodevices Rámcového programu VII Európskej únie.
Zdroj: www.DiarioSalud.net
