في دراسة نُشرت في Nature Communications وقادها باحثون من Georgia Tech، طوّر الفريق استراتيجية مستوحاة من السوطيات للتحكم في شبكات بروتينية دون محركات تعمل بالـATP. صنع العلماء بروتين ربط الكالسيوم Tcb2 من Tetrahymena thermophila، ووجدو أنه يشكل شبكة ليفية تنقبض عند تعرضها للكالسيوم.
استخدم الباحثون مركبًا حساسًا للضوء يُحبس الكالسيوم حتى يُحرّر بالضوء. بعرض أنماط ضوئية على شكل نجوم ودواير، جمعت الشبكة نفسها وانكمشت بأشكال تتطابق مع هذه الأنماط. بتشغيل الضوء على شكل نبضات، حقق الفريق دورات متكررة من التجميع والانكماش.
أظهر الباحثون أيضًا أن الشبكة قادرة على نقل جسيمات مجهرية، ما يقربها من تطبيقات توصيل الأدوية في خلايا صناعية. كما بنى الفريق نموذجًا حاسوبيًا ودَرَب نظامًا للتعلم ليصمّم أنماطًا ضوئية تدفع الشبكة أو تسحبها حسب الحاجة. التمويل جاء جزئيًا من مؤسسة العلوم الوطنية. المصدر: Georgia Tech.
كلمات صعبة
- استراتيجية — خطة للعمل أو لتحقيق هدف محدد
- سوطية — نوع من الكائنات أحادية الخلية ذات سوطالسوطيات
- شبكة — تشكّل من عناصر مرتبطة تعمل معًاشبكات
- انكماش — انقاص الحجم أو تقلص جزء ماالانكماش, انكمشت
- حساس — يتغير سلوكه أو خواصه بسبب عامل خارجيحساسًا
- توصيل — نقل مواد أو أشياء إلى مكان أو هدف
- نموذج — تمثيل مبسّط لشيء أو نظام للشرحنموذجًا
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- كيف تعتقد أنه يمكن استخدام التحكم الضوئي في توصيل الأدوية داخل خلايا صناعية؟ اذكر فكرتين مع سبب بسيط لكل واحدة.
- ما المزايا أو العواقب التي تراها عند استخدام أنماط ضوئية متغيرة بدلًا من نمط ثابت للتحكم بالشبكة؟
- لماذا قد يكون وجود نموذج حاسوبي ونظام تعلم مفيدًا لتصميم أنماط ضوئية لهذه الشبكات؟
