Нов биосензор разкрива активността на неуловим метал, който е от съществено значение за живота
Той отваря вратата за всевъзможни нови изследвания и има толкова много потенциални приложения, заявява Джоузеф Котруво от изследователския екип
Нов биосензор, разработен от изследователи от университета на Пенсилвания, САЩ, предоставя на учените възможност за първите динамични наблюдения на мангана - неуловим метален йон, който е от съществено значение за живота, съобщи Юрикалърт, позовавайки се на публикация в сп. "Протоколи на Американската академия на науките".
Учените са разработили сензора от естествен протеин, наречен ланмодулин, който свързва редкоземни елементи с висока селективност и е открит преди пет години от някои от специалистите от университета, участващи в настоящото изследване, предава БТА.
Изследователите са успели генетично да препрограмират протеина, така че предпочита мангана пред други често срещани преходни метали като желязо и мед.
Сензорът може да намери широко приложение в биотехнологиите, за да подобри разбирането на фотосинтезата, взаимодействията между гостоприемници и патогени и невробиологията. Той може също така да се прилага и в по-общ план за процеси като разделяне на компонентите на преходните метали (манган, кобалт и никел) при рециклирането на литиево-йонни батерии.
"Смятаме, че това е първият сензор, който е достатъчно селективен за манган за подробни изследвания на този метал в биологични системи. Използвахме го и наблюдавахме динамиката на това как манганът идва и си отива в жива система, което досега не беше възможно", казва Дженифър Парк, водещ автор на статията.
Екипът е успял да наблюдава поведението на мангана в бактерии и сега работи по проектирането на усъвършенствани сензори за свързване, за да проучи как металът функционира в системите на бозайниците.
Подобно на желязото, медта и цинка, манганът е основен метал за растенията и животните. Неговата функция е да активира ензими - молекули с жизненоважни задачи в живите системи. Манганът, например, е ключов компонент на фотосинтетичния процес в растенията и присъства на мястото, където водата се превръща в кислород, което е в основата на фотосинтезата.
При хората манганът е свързан с развитието на нервната система. Натрупването на излишък от манган в мозъка предизвиква двигателно заболяване, подобно на Паркинсон, докато понижените му нива са наблюдавани във връзка с болестта на Хънтингтън, обясняват изследователите.
Въпреки това научното разбиране на мангана изостава от това за други основни метали, отчасти поради липсата на техники за визуализиране на неговите концентрация, местонахождение и движение в клетките.
"Новият сензор отваря вратата за всевъзможни нови изследвания. Той има толкова много потенциални приложения", казва Джоузеф Котруво от изследователския екип.