Beyin Kimyasının Gizemini Çözen Nanosensörler
Nanosensörler, beyin gibi molekül hedefler de dahil olmak üzere sayısız uygulama için inanılmaz bilgi toplama araçlarıdır. Nöro-taşıyıcı moleküller ise beynin kendi içinde bulundurduğu kimyasal yollarla beynin fonksiyonlarını yönetir, bu nedenle Kaliforniya Berkeley üniversitesindeki araştırmacılar nöro-taşıyıcıların bu yönetme işleminde nasıl rol aldığını daha iyi anlayabilmek için nanosensörler geliştiriyorlar.
ABD’nin Florida eyaletinde 29 Ekim- 3 Kasım 2017 tarihinde düzenlenen AVS (American Vacuum Society) 64. Uluslararası Sempozyum ve Sergisi sırasında, kimya ve biyomoleküler mühendislik profesörü Markita del Carpio Landry ve Landry laboratuvarında doktora çalışması yapan Abraham Beyene tasarladıkları nanosensörü açıkladılar. Bu sensörün kızıl ötesi ışınları kullanarak beyinde nöro-taşıyıcı olarak görev alan dopamin molekülünün görüntüsünü elde ettiğini tanımladılar.
Landry yapılan bu çalışma için, “Beyin kimyası için sensörler geliştirmek, depresyon ve kaygı gibi beyin kimyasındaki dengesizliklerin sebep oldukları hastalıkları nasıl teşhis ettiğimizi ortaya koyan heyecan verici bir araştırma alanı” dedi.
Geliştirilen nanosensörler, karbon nanotüp ve biyomimetik( doğayı yansıtan) sentetik polimerlerin ses dalgaları tarafından birleştirilmesiyle oluşturulur. Aynı zamanda bu ses dalgaları hedef olarak gösterilen küçük moleküllü parçaların tanınmasını destekler. Oluşturulan sensörler, belirtilen nöro-taşıyıcı hedefinin bulunduğu bir floresan sinyali üretirler. Böylece Landry ve ekibi zamanın bir fonksiyonu olan floresan yoğunluğunu kullanarak nöro-taşıyıcı düzeylerini elde edebiliyorlar.
Landry bu durumu , “Bu kompleksler, Parkinson ve Alzheimer hastalığı gibi psikiyatrik hastalıklarda önemli rol oynayan dopamin varlığında floresan oluşturan nanosensörler oluştururlar. Ve biz sonra bu floresan düzeyini tespit etmek için mikroskoplar inşa ediyoruz, böyleye yaşayan beyin dokusunda bulunan nanosensörleri görüntüleyebiliyoruz.” diyerek ifade etti.
Araştırmacılar, daha şimdiden beyin kimyasının antidepresanlara karşı nasıl tepki verdiğini keşfetmek için bu sensörleri kullanmaya başladılar. Landry, “Antidepresanların beynin dopamine dayalı sinir iletimini nasıl etkilediğini gösteren bazı ilginç sonuçlar görüyoruz. Bu temel bilgiler, antidepresanların nasıl çalıştığını ve yan etkilerini anlamamıza yardımcı olabilir.” dedi.
Araştırma ve klinik uygulamalarda beyin kimyasını değerlendirmek için basit bir yöntem oluşturmak oldukça istenen bir durumdur. Çünkü kanser veya diyabet gibi hastalıklar kan veya doku kimyasındaki dengesizlikleri ölçen kan testleri gibi yöntemlerle teşhis ediliyorken, beyin kimyasını değerlendirmek için bir “beyin numunesi” almak pratik değildir.
Landry, “Laboratuvarımın araştırması, nanometrelerle beyin kimyasını görüntüleme, beyindeki nöro-taşıyıcı konsantrasyonları hakkında rapor verebilen ve sinyallerini beyin dokusu ve kafatası yoluyla iletebilen çok zorlu görev üzerine odaklanmaktadır” diyerek çalışmalarını açıkladı.
Şimdiki çalışmalarında ise Landry ve meslektaşları, uyanık ve aktif hayvanların beyinleri içinde dopamin nöro-taşıyıcısını görüntüleyebilmek için “çift kızılötesi uyarılma emisyonu” şeklinde floresan mikroskobu oluşturuyorlar. Landry üzerinde çalıştıkları bu çalışma için, “Yaşayan bir hayvan modelindeki etkinlikler bize antidepresanların beyin kimyasını nasıl etkilediğini belirlemek için önemli bir kabiliyet sağlayacaktır” dedi.
Kaynak : sciencedaily.com
