Sciencemag.cz
Doporučujeme
Enzym lze řídit pomocí rádiových vln. Stačí jej dostat do komplexu s magnetickými nanočásticemi, které se v důsledku záření zahřívají. Změna teploty pak může zrychlit příslušnou chemickou reakci, ve složitějším uspořádání ji také přepnout jiným směrem. Nárůst teploty nad určitou hranici enzym nevratně denaturuje.
Experiment byl proveden na modelovém enzymu ze skupiny anhydráz kyseliny uhličité (karbonická anhydráza, enzymy, které urychlují přeměny mezi oxidem uhličitým a uhličitany v roztoku), který byl „přilepen“ k porézní struktuře nanočástic magnetitu tak, že stále mohl katalyzovat okolní reakce, ale nebyl volně pohyblivý.
Řada experimentů již demonstrovala řízení enzymů světlem, využití rádiových vln je ovšem novinkou. Nenesou dostatek energie k tomu, aby mohly přímo měnit enzym (excitovat zde elektron apod.), takže je třeba postupovat nepřímo. Nicméně využití rádiových vln přináší mnohé výhody, protože mohou snadno procházet tkáněmi (na rozdíl od viditelného světla) a navíc jsou pro tělo neškodné (na rozdíl od záření v jiných částech spektra). Takto řízené enzymy by mohly být tedy součástí řady chytrých strojů fungujících v lidském těle. Zásah do metabolismu by se mohl využívat i třeba v boji s nádorovými buňkami (urychlit jim metabolismus a tím je destabilizovat apod.), třeba by takto šlo i přímo řídit rychlost dělení buněk včetně těch cizorodých (bakterie). Samozřejmě je třeba tyto metody vyzkoušet i pro další enzymy, ale nezdá se být žádný důvod, proč by to nemělo fungovat.
Vědci z petrohradské ITMO University své výsledky publikovali v ACS Biomaterials Science & Engineering.
Enzymatic Nanocomposites with Radio Frequency Field-Modulated Activity. Yulia I. Andreeva et al. ACS Biomaterials Science & Engineering. 30 October, 2018
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsbiomaterials.8b00838 a další
Zdroj: Eurekalert
Poznámka: I přímo jeden typ karbonické anhydrázy se vyskytuje přednostně na povrchu určitých nádorů a již slouží v diagnostice i jako cíl protinádorových léčiv.
