Celem projektu jest rozdzielanie białek za pomocą nanogwiadkowych struktur i badanie ich. Agregacja białek, czyli ich łączenie się ze sobą w większą całość, jest problemem występującym w wielu chorobach, np. w chorobie Alzheimera.

- Aby badać, jak proces agregacji białek można odwrócić, potrzebujemy metody, która pozwoli nam analizować poszczególne części danego białka i badać je osobno - mówi PAP uczestnicząca w badaniach Polka Aleksandra Bartosik z Uniwersytetu Cambridge.

 - Do budowy naszych nanogwiazdek używamy zmodyfikowanych nici DNA. Ich kryształki sięgają od 5 do 40 mikrometrów - wyjaśnia.

Przygotowywanie nanostruktur naukowcy zaczynają od zaprojektowania ich w programie komputerowym. Potem taki projekt wysyłają do firmy, która zajmuje się syntezą krótkich elementów DNA.

- W malutkich fiolkach otrzymujemy od niej wysuszone DNA, które musimy zawiesić w odpowiednim buforze. Dzięki właściwemu zaprojektowaniu struktury, po wrzuceniu wysuszonego DNA do roztworu, zaczyna ono tworzyć strukturę, którą zaprojektowaliśmy - opisuje cały proces Bartosik.

Kształtem, do którego dążą naukowcy, jest gwiazda, ale może mieć ona ramiona o różnej długości - w zależności od długości nici DNA. Może mieć też różną liczbę ramion. Uzyskanie takiego kształtu jest możliwe m.in. dzięki dołączeniu do łańcuchów DNA hydrofobowego - czyli odpychającego wodę - cholesterolu.

 Jak tłumaczy Aleksandra Bartosik taka mieszanina specjalnie zaprojektowanych syntetycznych nici z dołączonym cholesterolem jest najpierw podgrzewana, a następnie powoli ochładzana. Zachodzące wtedy procesy powodują formowanie regularnych mikrokryształów o wielkości sięgającej czterdziestu mikrometrów.

- Gdy już uzyskamy nasze kryształy, to będziemy umieszczać je wewnątrz bardzo drobnych kanalików na specjalnych płytkach lab-on-a-chip - wyjaśnia badaczka.

Płytka lab-on-chip to małe płaskie urządzenie analityczne o długości kilku centymetrów. Wydrążone są w nim kanaliki mikroprzepływowe, w których naukowcy niezwykle precyzyjnie umieszczają mikrokryształy DNA pełniące tam funkcję sita. Przez nie przepuszczany jest roztwór białka, zawierający różne oligomery.  - W wielkim skrócie można powiedzieć, że to naczynie, w którym są filtrowane badane przez nas białka - tłumaczy Bartosik.

 Wprawdzie - jak mówi badaczka - istnieją dziś metody pozwalające na rozdział białek, ale ta opracowana w Cambridge dodatkowo umożliwi ich późniejszą modyfikację i w konsekwencji lepsze poznanie mechanizmu zlepiania białek. - Dzięki temu badacze bardziej wyspecjalizowani od nas w badaniach np. choroby Alzheimera zyskają narzędzie przydatne w ich pracy - wyjaśnia rozmówczyni PAP.

Prace zespołu, w którym pracuje Bartosik, mają charakter nauk podstawowych, ale mogą zyskać całkiem praktyczny wymiar. - Na razie tworzymy nasze nanogwiazdki i przygotowujemy narzędzie. Liczymy, że inni naukowcy, laboratoria i firmy zaczną go używać obok typowych szalek i dużej ilości szkła laboratoryjnego - mówi Bartosik.

Płytka lab-on-a-chip mieści w sobie układ, który normalnie zająłby o wiele więcej miejsca w laboratorium, wymagał użycia dużych ilości odczynników i badanego białka. - Nasze rozwiązanie pozwala też zaoszczędzić czas i zużywane substancje, ponieważ pozwala jednocześnie wykonywać wiele pomiarów w różnych stężeniach i proporcjach - podsumowuje.

 

• CHOROBA ALZHEIMERA