SME
Piatok, 15. január, 2021 | Meniny má DobroslavKrížovkyKrížovky

Slovenský vedec z Oxfordu pomohol odvážiť molekuly svetlom

Metóda pomôže pri vývoji nových liekov.

Ilustračné fotoIlustračné foto (Zdroj: flickr/cc/fdecomite)

OXFORD, BRATISLAVA. Vaše telo funguje vďaka vzájomným vzťahom molekúl a proteínov.

Ak chcú vedci živo správanie sa molekúl presne sledovať, potrebujú poznať ich hmotnosť, majú problém. Molekuly priamo odmerať nemôžu, lebo by tým zmenili jej prirodzené správanie a pozorovanie by nebolo užitočné.

Slovenský vedec Phillipp Kukura pomohol vyvinúť metódu, ktorá dokáže sledovať v reálnom čase jednotlivé biomolekuly v roztoku a presne odčítať ich hmotnosť.

Zobrazovaciu techniku vyvíjali desať rokov a môže sa stať dôležitým nástrojom pre biológov, ktorí pomocou nej budú sledovať molekulárne procesy či vyvíjať nové lieky.

Skryť Vypnúť reklamu

Opísali ju v prestížnom vedeckom časopise Science.

Zobrazovanie molekúl

Nová technika sa volá v skratke iSCAMS a funguje tak, že na vzorku na sklíčku svieti laserom a sleduje rozptyl svetla.

"Veľmi jednoducho sa to dá opísať tak, že meriame zmenu v odrazivosti," vysvetľuje pre SME fyzikálny chemik Philipp Kukura, ktorý pracuje na univerzite v Oxforde .

Prečítajte si tiež: Vo vede sa malými krokmi veľa nezmení, hovorí Philipp Kukura Čítajte 

Predstavte si napríklad olejovú škvrnu na hladine vody.

Čistú vodu vidíte normálne, no na mieste, kde je olejová škvrna, vidíte rôzne farby. Hlavný dôvod prečo sa to deje je, že olej mení odrazivosť vody.

"Náš mikroskop berie túto myšlienku do extrému, pretože zmeria zmenu odrazivosti rozhrania, keď sa naň pripojí jedna proteínová molekula," hovorí Kukura.

Mikroskop iSCAMS odráža laserové svetlo z kvapky biomolekulového roztoku na sklíčku. Proteíny lámu svetlo inak ako voda, preto rozptyľujú svetlo inak ako ich okolie.

Skryť Vypnúť reklamu

Detektor v mikroskope odrazené svetlo zachytí a dokáže tak ukázať kontrast medzi proteínom a jeho okolím. Proteíny sa ukážu ako čierne škvrny všade tam, kde sa prichytili k sklíčku.

"Na tomto postupe je úžasné, že vám umožňuje doslova vážiť jednotlivé molekuly svetlom," hovorí Kukura.

Hmotnosť molekúl odhalia vedci vďaka tomu, že väčšie molekuly rozptyľujú viac svetla. V súčasnosti dokázali zmerať hmotnosť molekúl od päťdesiat do osemsto atómových hmotnostných jednotiek.

Výskum, lieky a diagnsotika

Technika, ktorú Kukura navrhol so svojím kolegom Justinom L. P. Beneschom by sa mala by sa stať užitočným doplnkom pri výskume proteínov. Súčasné techniky totiž majú svoje negatíva.

Na tomto postupe je úžasné, že vám umožňuje doslova vážiť jednotlivé molekuly svetlom.

fyzikálny chemik Philipp Kukura

Pri použití fluorescenčného mikroskopu musia napríklad vedci biomolekuly označiť fluorescenčnými proteínmi alebo farbivami.

Skryť Vypnúť reklamu

Tie môžu napríklad ovplyvňovať interakcie medzi jednotlivými proteínmi.

Pri hmotnostnej spektrometrii - metóde na meranie hmotnosti molekúl - sa molekuly musia pri meraní nevyhnutne zničiť.

Prečítajte si tiež: Prvá profesorka chémie na Oxforde: Začiatok od nuly je dnes ťažší Čítajte 

iSCAMS dokáže molekuly sledovať v ich prirodzenom prostredí, v reálnom čase a bez nutnosti ich označovania.

"Veríme, že naša metóda bude mať široké uplatnenie, od základného výskumu, cez opis a objavovanie liekov až po diagnostiku. Väčšina procesov v našom tele je založená na vzájomnom pôsobení molekúl . Najuniverzálnejší spôsob, ako to zmerať je prostredníctvom hmotnosti, čo už teraz vieme robiť," dodáva Kukura.

DOI: 10.1126/science.aar5839

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Téma: Slovenskí a svetoví vedci

Prečítajte si aj ďalšie články k téme
Článok je zaradený aj do ďalších tém
Chémia, Biológia, Mikroskopický svet
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Koronavírus na Slovensku: Matovič naďalej trvá na celoplošnom testovaní (minúta po minúte)

PCR testy na Slovensku odhalili viac ako 220-tisíc nakazených koronavírusom. Pandémia Covid-19 si vyžiadala 3 362 obetí. V okrese Nitra platí sprísnený lockdown.

Cynická obluda

Dôkaz o účinnosti homeopatík

Ako to, že Cibulková netrvala na tom, aby jej vakcínu najskôr miliardukrát rozriedili?

Koronavírusom sa nakazilo už viac ako 55 miliónov ľudí.

Polícia pokutu päťsto eur za cestu po drevo na kúrenie obhajuje

Výber pokút nie je prioritou polície, tvrdia policajti.

Rómovia v Moldave nad Bodvou žijú vo veľkej biede.

Neprehliadnite tiež

Podcast Tech_FM

Ukázali, ako by sa dala získavať energia z čiernej diery

Podcast o novinkách z vedy.

Samsung ukázal nové smartfóny, všetky s podporou 5G

Namiesto veľkých zmien prišla evolúcia.

V Indonézii objavili najstaršiu jaskynnú maľbu

Vek maľby prasaťa sa odhaduje minimálne na 45 500 rokov.

Jaskynná maľba prasaťa celebského na Sulawesi.

Razer ukázal koncept múdreho respirátora

Má mikrofón, reproduktory, ventilátory, UV dezinfekciu a RGB osvetlenie.