2011. december: jegyzet, portré, tudomány, nanotechnológia, innováció, biotechnológia, egyetem, közlekedés, logisztika, fenntarthatóság, zöldkörnyezet, megújuló energia, vízgazdálkodás, it, okostechnológia, agrárium
2011. december 2.

Szerző:
Bubrik Gáspár

Kedvező jeleket „bocsát ki” a Nanoőrszem

Félidejénél tart az a kutatási program, amelyet egy hattagú kon­zorciumból álló csoport, a hivatalosan NANOSEN9-nek elnevezett projekt keretében végez. A sejtek ionháztartásának szabályozását, illetve a szabályozásban szerepet játszó fehérjék hibás működését vizsgáló és detektáló Nanoőrszem eszköz kifejlesztése – a pályázati források csúszása ellenére – időarányosan a tervezettnél jobb ered­ményt mutat, s az eddigiek alapján várható, hogy hamarosan kész a sorozatgyártásra. A Nanoőrszem ötletgazdáját, dr. Héja Lászlót, az MTA Kémiai Kutatóközpont főmunkatársát, a projekt helyettes szakmai vezetőjét arról is kérdeztük, hogy milyen területeken hasz­­nosítható, használható az egyes fehérjék aktív és passzív működését vizsgáló eszköz.


Miért van szükség a sejtek ionkoncentrációjának mérésére?
– Azért, mert a sejtek ionháztartásának pontos szabályozása nélkülözhetetlen az élet fennmaradásához, ennek megbomlása számtalan betegség oka vagy kísérőjelensége lehet. Így például a magas vérnyomás, a központi idegrendszer sejtjeinek gyulladásos folyamataival járó sclerozis multiplex, az osteoarthritis (krónikus ízületi gyulladás – a szerk.) vagy más ízületi betegségek. Ezen élettani folyamatok elengedhetetlen feltétele, hogy a nátrium-, a kálium-, a klorid- és a kalciumionok koncentrációja a sejten belül és azon kívül pontosan szabályozott legyen.

A Nanoőrszem agyszeletekben való vizsgálatra alkalmas mérőállomás

Az ionok koncentrációját fehérjék szabá­lyozzák, amelyek jelentőségét kiválóan példázza, hogy az agy az energiafelhasz­ná­lá­sának 50-80 százalékát egyetlen ilyen fehérje: a nátrium-kálium pumpa működésére fordítja. Az ionháztartást szabályozó fehérjék működése azonban – a jelenleg rendelkezésre álló eszközökkel – közvetlenül nem vizsgálható, nem állapítható meg, hogy a vizsgálandó fehérje megfelelően tölti-e be a feladatát. Ezt a diagnosztikai hiányosságot hivatott megszüntetni a Nanoőrszem, amely képes a sejtmembránban elhelyezkedő ioncsatornákhoz kapcsolódni, és annak közvetlen környezetében detektálni az ionkoncentráció változását, jelezni a fehérje aktivitását vagy annak hibás működését. Ezzel a betegségek kialakulásában szerepet játszó fehérjék működését vizsgáló kutatók jobban megismerhetik az adott fehérje szerepét az ionháztartás megbomlásában, ami segítheti őket a hatékonyabb gyógymódok és/vagy gyógyszerek kifejlesztésében.

Valamennyi ion koncentrációjának mérésére alkalmas a Nanoőrszem?
– Igen, ezt a fejlesztésünk eddigi eredményei, mérési adatai alapján mondhatom. Ugyanakkor ahhoz, hogy a Nanoőrszem sorozatban gyártható legyen, jelenleg a nátriumion működésére koncentrálunk, hiszen a leggyakrabban ez az ion „cserélődik” a sejtek között.

Hogyan néz ki a Nanoőrszem?
– Alapvetően három egységből áll: egy hordozóból, egy ionszenzitív fluoreszcens festékből és a célba juttató molekulából. A fluoreszcens festék és a célba juttató molekula a vizsgált élettani folyamat függvényében cserélhető, hogy az eszköz minél szélesebb körben alkalmazható legyen.

A konzorciumuk az egyetlen, amelyik ilyen kutatásokat, illetve ezt a fejlesztést végzi?
– Valószínűleg nem mi vagyunk az egyetlenek a világon, de ismereteim szerint a mi konzorciumunk áll a legközelebb ahhoz, hogy hatékony eszközt állítson elő az ionháztartás fehérjéinek egyedi vizsgálatára.

Mikorra lesz a Nanoőrszemből sorozatgyártásra alkalmas változat?
– A mostani prototípus igencsak biztató eredményeket mutat arra, hogy a projekt 2013-ra tervezett befejezéséig elkészül a szériaváltozat.•

A NanoSentry konzorcium tagjai és tevékenységei
Nanochem Kutatás-fejlesztési, Gyártási és Kereskedelmi Kft.; projektvezető, a fluoreszcens jel kimutatására alkalmas detektor fejlesztése
MTA Kémiai Kutatóközpont; Nanoőrszem funkcionális alkalmazás
Kémiai Technológiai Transzfer Koordinációs Kft.; detektorfejlesztés, projektmenedzsment
LuminoChem Kutató-fejlesztő Kft.; ionszenzitív fluoreszcens szerves vegyületek fejlesztése
Creative Labor Kft.; modell sejtvonalak előállítása
MTA Támogatott Kutatóhelyek Irodája; Nanoőrszem validálási vizsgálatok
Forrás: Nemzeti Fejlesztési Ügynökség TECH-09-AI-2009-0117 NKFP NANOSEN9 számú pályázata
 
Archívum
 2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017  2018

Innotéka