طراحی نانو آنزیم‌های مصنوعی برای درمان بیماری

به گزارش شفاف، صدیقه عابدان‌زاده، محقق دکتری تخصصی شیمی- شیمی معدنی دانشگاه صنعتی اصفهان و مجری طرح گفت: آنزیم‌های طبیعی، بیوکاتالیزور‌های ارزشمندی هستند که در تمامی فرآیند‌های بیولوژیکی موجود در سیستم‌های حیاتی دخالت دارند و البته به افزایش سرعت واکنش‌های شیمیایی نیز کمک می‌کنند.

وی با بیان این که استفاده از آنزیم‌ها به عنوان بیوکاتالیزورها، مسیر مهمی را در صنایع مختلف نظیر صنایع شیمیایی و داروسازی برای آماده‌سازی محصولات بیوشیمیایی باز کرده است، اظهار کرد: در استفاده عملی از آنزیم‌ها اغلب با مشکلاتی نظیر پایداری دمایی پایین، حساسیت فعالیت کاتالیزوری به شرایط محیطی و هزینه‌های بالا در آماده‌سازی و خالص‌سازی آن‌ها روبه‌رو می‌شویم. به همین دلیل، طراحی آنزیم‌های مصنوعی به عنوان یک زمینه پویا و رو به رشد، توجه گروه‌های تحقیقاتی مختلف را به خود جلب کرده است.

عابدان‌زاده به اهمیت بررسی درباره آنزیم‌های طبیعی اشاره کرد و ادامه داد: در دهه‌های اخیر، همواره آنزیم‌های طبیعی به عنوان یک منبع ثابت الهام بخش در مسیر ایجاد ساختار‌های سنتزی بوده است که می‌توانند عملکرد آنزیمی را تقلید و خواص کاتالیزوری آن‌ها را بهبود ببخشند. به همین دلیل تلاش برای درک و کاربرد نانومواد برای ساخت آنزیم‌های مصنوعی در تشخیص و درمان، همچنان رو به افزایش است.

مجری طرح خاطر نشان کرد: آنزیم‌های مصنوعی با استفاده از مواد سنتزی برای شبیه‌سازی عملکرد کاتالیزوری آنزیم‌های طبیعی و با هدف تکثیر و مدل‌سازی نقش‌های فیزیکی و شیمیایی آن‌ها ساخته می‌شوند.

عابدان‌زاده درباره علم بیومیمتیک (Biomimetics) علم طراحی با الهام از طبیعت، توضیح داد: بیومیمتیک را می‌توان شاخه‌ای از علم شیمی دانست که در دو دهه گذشته، آغاز به کار کرده است و هدف این شاخه علم، الگوبرداری از طبیعت در راستای حل مشکلات بشر است. این شیمی بیومیمتیک پیوند دهنده علم شیمی و زیست‌شناسی است و در طراحی استراتژی‌های نوین شیمیایی، نقش ویژه‌ای دارد.

این پژوهشگر شیمی همچنین گفت: ما در این تحقیق به دنبال ساخت متالوآنزیم مصنوعی در راستای بهبود عملکرد آنزیم طبیعی بودیم و در این راستا، از ترکیبات مزومتخلخل سیلیسی برای تهیه بیوکاتالیزور پایدار و قابل بازیافت استفاده شد. مطالعه عملکرد کاتالیزوری آنزیم‌های مصنوعی در مقایسه با مدل آنزیمی طبیعی نیز در این تحقیق، انجام شد.

عابدان‌زاده افزود: نانو آنزیم مصنوعی طراحی شده در این پروژه، بر پایه مواد مزومتخلخل سیلیسی است و سطوح داخلی مزومتخلخل‌های سیلیسی به وسیله گروه‌های عاملی آلی معین به صورت هدفمند اصلاح شده است.