Kimya Profesörü Heparin için Kirletici Madde Bulma Tekniği Geliştirdi
Fotoğraf : Kimya profesörü Jason Dwyer, Dwyer’ın araştırma grubundaki doktora öğrencisi (Nashua’dan N.H.) James Hagan’la ve araştırma bursu olan lise öğrencisi (Cranson’dan) Anna Khabaeva ile konuşuyor.
Araştırma kan inceltici hızını artırıyor.
2008 yılında kirletici bir madde, ilaç endüstrisinde kalite koruyucularından kurtuldu, yüzlerce kişiyi hasta eden ve ABD’de yaklaşık 100 kişiyi öldüren popüler kan inceltici heparin mevcudun büyük bir kısmına sızdı.
2008 yılında kirletici bir madde, ilaç endüstrisinde kalite koruyucularından kurtuldu, yüzlerce kişiyi hasta eden ve ABD’de yaklaşık 100 kişiyi öldüren popüler kan inceltici heparin mevcudun büyük bir kısmına sızdı.
Çinli bir tedarikçide izlenen heparin’e yapısal olarak benzer bir toksin olan kirletici maddeyi onaylamak için ABD Gıda ve İlaç İdaresi liderliğinde bir araştırma ekibi görev aldı. Ancak, Rhode Island Üniversitesi’nde kimya profesörü olan Jason Dwyer “kimya dünyasındaki ağır isabetçiler tarafından muazzam bir çaba” gerektiren kirliliğin tespit gerektirdiğini söyledi.
Yaklaşık sekiz yıllık bir araştırmadan sonra, Dwyer heparin’deki safsızlığı saptamak için daha basit ve daha hızlı bir yöntem geliştirdi. Onun araştırması, Nature yayınevindeki dergilerin bir parçası olan çevrimiçi dergi Nature Communications’da bugün yayınlandı.
Dwyer ’’Safsızlığı tespit etmek için çok daha sofistike ve pahalı testler var’’ dedi. “Yapabildiğimiz şey – çok ucuz ve hızlı bir şekilde- parmak izi heparin ve bunun içinde bir kirletici olduğunu söyler. ”
“Glycomics ve Heparin Kalite Güvencesi için Silicon Nitride Nanopores’’ adlı araştırmada, biyomedikal tanılama, ilaç ve çevre duyarlılığında geniş kullanım alanına sahip olan heparin tüm molekül sınıflarını analiz etmek için de kullanılabilir. Dwyer’in şekerlerle ilgili daha geniş çaplı çalışmaları Temmuz ayında Ulusal Bilim Vakfı’ndan 318.000 dolarlık bir hibe ile desteklenmiştir.
Örneğin, Dwyer, yeni tespit tekniğinin ilaç endüstrisinde, özellikle heparin gibi daha fazla şeker bazlı ilaç geliştirmeye yönelik artan baskıyla, bir kalite güvence aracı olarak kullanılabileceğini söyledi. Geçmişte yaptığı araştırmaları yüksek profilli dergiler olan Nature and Science ’da yayınlanan Dwyer, “Şekerler inanılmaz derecede önemlidir” dedi. ‘’Onlar bakterilerin birbirleriyle nasıl iletişim kurdukları. Onlar nasıl çok fazla yeni ilaç tasarlayacağımız. Bu yüzden şekeri analiz etmek için yeni araçlara ihtiyacımız var. ”
Yeni tespit tekniğini geliştirmek için, Dwyer DNA ve proteinlerin dizilişinde kanıtlanmış bir algılama yöntemine döndü. Sensör, bir insan saçı kalınlığının binde birinden daha az, hatta daha ince olan bir zar üzerinde oturan bir delik veya nanopordan oluşur ve maddeleri en küçük tespit edilebilir seviyede test eder – tek bir molekül.
Katı-hal silikon nitrür nanopor olan sensörü, DNA için iyi bir performans sergilediği halde, çok daha karmaşık olan şeker molekülleri için yeniden formüle etmek zorunda kalan Dwyer, grubunun şekere odaklanan ilk gruplardan biri olduğunu söyledi.
2010 yılında başlayan proje, Dwyer’in ekibi tarafından diğer çalışmalarla birlikte geliştirildi. Cihazları imal etmek ve ince ayarlarını yapmak, nanoporları arıtmak ve açıklığın tıkanmasını önlemek yıllar sürdü. Dwyer, “Bu projede yıllar boyunca çok sayıda öğrenci çalıştı.” dedi. “Biz rahatlamadık. Kafalarımızı bir süreliğine duvarın karşısında tuttuk ve algılama noktasına ulaşabilmemiz için çok önemli bir temel iş yapmamız gerektiğini fark ettik. ”
Beklenmedik bir problem, ilkbaharda URI’de doktorasını kimyada tamamlayan makalenin baş yazarı Buddini Karawdeniya tarafından çözüldü. Nanopor ile şeker moleküllerini çalıştırmaya çalıştığında, geriye gittiler. Dwyer, “1996 yılında insanlar DNA’nın nanoporlarla nasıl algılanabileceğini anladılar.” dedi. “Bazı tuhaflıklar vardı ama beklenen şekilde çalıştı.Yani Buddini, 20 yıl boyunca yapılmış olanlara bakmak zorundaydı, ama bir düzeyde baştan başlamak zorunda olduğunu biliyordu. ”
2008 krizi ile araştırmacılar, heparine neredeyse özdeş olan, aşırı indirgenmiş kondroitin sülfat kontaminantını tanımlamayı ve saptamayı başarmıştı.Dwyer araştırması her iki örneğe de baktı, ince ayarlı nanoporları kullanarak oluşturdukları sinyallerin yüzde 99 oranında özdeş olduğunu belirlediler ve yüzde 1’lik farkı kullanarak kirliliği güvenilir şekilde tespit etmek için analiz teknikleri tasarladılar.
“Geldiğimiz test yaklaşık 20 dakika sürüyor” ve “klinik olarak ilgili konsantrasyonlarda çalışıyor” dedi.
Amaç, kirliliğin tespit edilmesini, dakikalara ve saniyelere kadar indirerek daha hızlı bir şekilde saptamaktır. Aynı zamanda, cihaz teknoloji geliştirme laboratuvarında bir araştırmacının uzmanlığına sahip olmayan ticari kullanıcılar için uyarlanmalıdır. Ayrıca, araç daha az kontrollü bir ortamda doğru bir şekilde gerçekleştirmek zorunda kalacaktır.
Dwyer, “Araştırmanın gelişime geçmeye başladığı yer burası, koşulları ve cihazları daha da hassaslaştırmaya başlıyoruz” dedi. “Çoğu zaman keşif en kolay kısımdır. Son kullanıcı için rafine etmek zaman alır.”
Heparin araştırmasından çıkan nanopor, akılda tutularak tasarlandı. Dwyer,tüketici elektroniğinin neredeyse her parçasında bulunana benzer bir teknolojiyi teknoloji kullanıyor, diyor bu yüzden büyük çapta sensörleri üretmeye hazır bir endüstri zaten var.
“Her zaman tüketici pazarını düşünmeye çalışıyoruz” dedi. “Laboratuarda yaptığımız şey bir şeydir – ve bu hayati bir şey – ama onu gerçek dünyaya nasıl taşıyacağız?”
Bu materyal, CBET-1150085 sayılı Hibe kapsamında Ulusal Bilim Vakfı tarafından desteklenen çalışmalara dayanmaktadır.
Hikaye kaynağı: Rhode Island Üniversitesi tarafından sağlanan malzemeler.
Kaynak : sciencedaily.com
