Doğadan Esinlenen Antifriz Molekülleri Organları Daha Uzun Süre Taze Tutabilir
Kuzey kutbu balık proteinlerine benzeyen bileşikler, zararlı buz kristallerinin oluşumunu engeller.
Canlı dokuyu dondurucu sıcaklıklara uzun süre maruz bırakmak onarılmaz hasarlara neden olabilir. Mikroskobik buz kristalleri, hücreleri parçalayıp nemi ele geçirir ve donör organları organ nakli için kullanılmaz hale getirir. Böylece, organlar uygulamadan önce sadece bir kaç saat soğuk tutulabilir. Fakat dayanıklı yeni antifriz bileşikleri -özellikle hayvanlarda bulunanlara benzer- organların raf ömrünü uzatabilir.
İngiltere’deki Warwick Üniversitesi’ndeki bilim insanları, Arktik (kuzey kutup bölgesine ait) balık, ağaç kurbağaları ve diğer organizmalardaki bazı protein türlerinden, aşırı soğumada kan dökülmesini önleyen proteinlerden etkilenmişlerdir. Önceki araştırmalar, bu doğal antifriz moleküllerinin, fare kalplerini -1.3 derece Celsius’da 24 saate kadar koruyabileceğini göstermişti. Ancak bu proteinlerin ekstrakte edilmesi pahalı ve bazı türler için oldukça toksiktir. Warwick’te bir kimyager olan yeni araştırmanın ortak yazarı Matthew Gibson, “Uzun süredir herkes; bu sorunu çözmek için antifriz proteine benzeyen sentetik alternatifler yapıldığını varsaydı” dedi. “Ancak antifriz proteinleri gibi işlev gören fakat tam olarak onlara benzemeyen yeni moleküller tasarlanabileceğini tespit ettik.”
Çoğu doğal antifriz molekülünün, suyu çeken ya da iten bölgelerden oluşan bir yama parçası var. Bilim adamları, bu işlemin buz kristali oluşumunu nasıl engellediğini tam olarak bilmiyorlar, ancak Gibson, su moleküllerinin buzlaşmasını önleyen itme-çekme kaosunun buza kümeleşmeyi önlediğini düşünüyor. Bu mekanizmayı çoğaltmak için kendisi ve meslektaşları spiral şeklindeki molekülleri sentezledi; bu moleküller çoğunlukla su iticiydi (water-repellent), ancak merkezlerindeki demir atomları onları hidrofilik (suyu seven) yaptılar. Temmuz ayında American Chemical Society Dergisi’nde açıklanan sonuçtaki bileşikler, buz kristallerinin oluşumunu durdurmada şaşırtıcı derecede güçlü idi. Yuvarlak solucan Caenorhabditis elegans’a karşı zehirsiz oldukları için diğer hayvanlar için de güvenli olabilecekleri belirtildi.
Mount St. Joseph Üniversitesi’nde ki araştırmaya dahil olmayan bir biyolog olan Clara do Amaral, “Bu taklitçiler gerçekten de uygun, çünkü protein değildirler. Fakat yine de doğal antifriz proteinlerinin yaptığı işlerin en azından bir bölümünü yapabilirler” diyor. Bununla birlikte, Gibson’ın antifriz bileşikleri hala insanlarda test edilmeye ihtiyaç duyuyor ve yalnızca bir çözümün parçası olabilirler. “Fotoğrafın tamamına henüz sahip değiliz” diye ekliyor Amaral. “Bu sadece dondurucuya dayanıklı organizmaların hayatta kalmasına yardımcı olan sihirli bir bileşik değil. Bu, uyarlamalar takımı. ”
Bu yazının orijinali “Antifreeze for Your Heart” başlığıyla yayınlandı.
Kaynak : scientificamerican.com
