EPFL’den bilim insanları, küçük moleküllerin tespiti için aptamerlerin nasıl çalıştığını yeniden tasarlayarak hızlı test yöntemleri geliştirdi.
Aptamerlerin Rolü
EPFL’nin Mühendislik Okulu’ndaki Kimyasal Nanoteknoloji Laboratuvarı (CHEMINA) araştırmacıları, moleküler sensörlerde kullanılan kısa DNA iplikçikleri olan aptamerlerin, hedef molekülleri tespit etme yöntemini değiştirdi. Aptamerler, testlerin daha hızlı ve daha hassas bir şekilde gerçekleştirilmesine olanak tanıyor.
Sandviç Testlerinin Çalışma Prensibi
Sandviç testleri, COVID-19 testleri gibi yan akış testlerinin arkasındaki moleküler algılama teknolojisidir. Örnek, test şeridine damlatıldığında, dedektör antikorları ile birleşerek viral proteinleri bağlar. Ancak küçük moleküller, örneğin testosteron veya serotonin gibi, iki farklı bağlanma yeri gerektirdiği için daha karmaşık bir algılama teknolojisi gerektirir.
Yeni Algılama Yöntemi
Yeni yöntemde, tek bir “birincil” aptamer küçük bir moleküle bağlanırken, “ikincil” aptamer birincil aptamerin bağlı durumdaki şekline tanınacak şekilde tasarlanmıştır. Bu, moleküler tanıma mimarisinde önemli bir gelişim sağlıyor.
Serotonin Tespiti İçin Hızlı Test
Araştırmacılar, serotonin, dopamin, testosteron ve deoksikortikosteron 21-glukozid (DOG) gibi dört küçük molekülü tespit etmek için mevcut aptamerleri kullandılar. İlk olarak, birincil aptamerlerin hedefleriyle bağlanması sağlandı. Daha sonra, birincil aptamerin bağlı durumdaki şekline bağlanan ikincil aptamerleri belirlemek için milyarlarca DNA dizisi tarandı.
Gelecek Hedefleri
Elde edilen sonuçlar, serotonin için başarılı bir yan akış testi geliştirilmesi ile doğrulandı. Gelecekte, araştırmacılar test hassasiyetini artırmayı ve aptamerlerin bağlanma etkileşimlerinin gücünü geliştirmeyi hedefliyor. Ayrıca, dopamin için ikincil aptamerin neden tanımlanamadığını araştırıyorlar.
Moleküler Hesaplama Sistemleri İçin Potansiyel
İki katmanlı tanıma sistemi, moleküler hesaplama sistemlerinde de kullanılabilir. Bu sistemlerde, bağlanma olayları ikili anahtarlar gibi basit mantık işlevleri gerçekleştirebilir. Araştırmacılar, aptamerlerin bir molekülün durumunu tanımasına izin vererek daha karmaşık moleküler tanıma katmanlarının oluşturulmasına temel sağlıyor.
