Breaking News

Tuesday, November 19, 2019

Para Ilmuwan Telah Menciptakan Sensor Biologis Baru Dengan Merekayasa Ulang Pigmen Kimiawi


Para ilmuwan dari Trinity College Dublin telah menciptakan serangkaian sensor biologis baru dengan merekayasa ulang pigmen kimiawi untuk bertindak seperti perangkap lalat Venus yang mungil. Sensor dapat mendeteksi dan mengambil molekul tertentu, seperti polutan, dan akan segera memiliki sejumlah aplikasi lingkungan, medis dan keamanan yang penting.

Porphyrins, suatu kelas unik dari pigmen-pigmen berwarna yang sangat intens - juga dikenal sebagai "pigmen kehidupan" - memberikan kunci bagi inovasi inovatif ini.

Kata porphyrin berasal dari kata Yunani porphura, yang berarti ungu, dan bab pertama yang merinci sejarah medis-kimia porfirin kembali ke zaman Herodotus (sekitar 484 hingga 425 SM). Kisah ini telah berkembang sejak saat itu dan merupakan jantung dari karya Profesor Mathias O. Senge di Trinity.

Dalam organisme hidup, porfirin memainkan peran penting dalam metabolisme, dengan contoh yang paling menonjol adalah heme (pigmen sel darah merah yang bertanggung jawab untuk mengangkut oksigen) dan klorofil (pigmen tanaman hijau yang bertanggung jawab untuk memanen cahaya dan menggerakkan fotosintesis).

Di alam, versi aktif dari molekul-molekul ini mengandung berbagai logam di intinya, yang memunculkan serangkaian sifat unik.

Para peneliti di Trinity, di bawah pengawasan Profesor Mathias O. Senge, Ketua Kimia Organik, memilih pendekatan yang mengganggu dalam mengeksplorasi porfirin versi bebas logam. Pekerjaan mereka telah menciptakan rangkaian reseptor molekuler yang sepenuhnya baru.

Dengan memaksa molekul porfirin untuk mengubah bagian luar, menjadi bentuk pelana, mereka mampu mengeksploitasi inti sistem yang sebelumnya tidak dapat diakses. Kemudian, dengan memperkenalkan kelompok-kelompok fungsional di dekat pusat aktif mereka mampu menangkap molekul kecil - seperti polutan farmasi atau pertanian, misalnya pirofosfat dan sulfat - dan kemudian menahannya di rongga seperti reseptor.

Porfirin adalah senyawa warna-intens sehingga ketika molekul target ditangkap ini menghasilkan perubahan warna secara drastis. Ini menggarisbawahi nilai porfirin sebagai bio-sensor karena jelas ketika mereka berhasil menangkap target mereka.

Karolis NorvaiĊĦa, Peneliti PhD yang didanai oleh Irish Research Council di Trinity, dan penulis pertama penelitian, mengatakan:

"Sensor-sensor ini seperti penangkap lalat Venus. Jika Anda menekuk molekul dari bentuknya, mereka menyerupai daun pembuka dari penangkap lalat Venus dan, jika Anda melihat ke dalam, ada rambut kaku pendek yang bertindak sebagai pemicu. Ketika ada yang berinteraksi dengan rambut-rambut ini, dua lobus dedaunan tertutup rapat. "

"Kelompok periferal porfirin kemudian secara selektif menahan molekul target yang sesuai di dalam intinya, menciptakan kantong pengikat fungsional dan selektif, dengan cara yang persis sama seperti proyeksi jari-jari perangkap lalat Venus menjaga serangga target yang malang di dalam."

Penemuan ini baru-baru ini diterbitkan dalam versi cetak dari jurnal internasional terkemuka Angewandte Chemie International Edition dan ditampilkan sebagai sebuah makalah. Itu juga telah dipilih sebagai ilustrasi sampul jurnal.

Pekerjaan ini menyoroti awal dari proyek FET-OPEN H2020 EU-wide yang disebut INITIO, yang bertujuan untuk mendeteksi dan menghilangkan polutan. Pekerjaan itu dimungkinkan oleh dana awal dari Science Foundation Ireland dan penghargaan profesor tamu Agustus-Wilhelm Scheer untuk Profesor Senge di Universitas Teknik Munich.

Profesor Senge menambahkan:

"Memperoleh pemahaman tentang interaksi inti porphyrin adalah tonggak penting untuk katalis mirip-enzim berbasis porfirin buatan. Kita akan perlahan tapi pasti sampai pada titik di mana kita dapat menyadari dan memanfaatkan potensi penuh antarmuka substrat porphyrin untuk menghilangkan polutan," memantau keadaan lingkungan, memproses ancaman keamanan, dan memberikan diagnosa medis. "

No comments:

Post a Comment

Popular Posts