Uus lämmastikoksiidi olemasolu test võib parandada meditsiinilisi teadmisi

Uus lämmastikoksiidi olemasolu test võib parandada meditsiinilisi teadmisi
Uus lämmastikoksiidi olemasolu test võib parandada meditsiinilisi teadmisi
Anonim

Riikliku teadusfondi (NSF) toetatud teadlased on välja töötanud meetodi lämmastikoksiidi tuvastamiseks, mis võib aidata teadlastel paremini mõista selle molekuli rolli neuroloogilises signaaliülekandes ja muudes bioloogilistes funktsioonides.

Stephen Lippard, Katherine J. Franz ja Nisha Singh Massachusettsi Tehnoloogiainstituudist sünteesisid lämmastikoksiidi sensorsüsteemi, mis koosneb molekulist, mille fluorestsents lülitub sisse lämmastikoksiidi olemasolul. Nad teatasid oma leidudest Saksamaa väljaande Angewande Chemie 16. juuni rahvusvahelises väljaandes.

Lämmastikoksiid mängib suurt rolli vererõhu reguleerimisel, vere hüübimise vältimisel, veresoonte laienemisel ja patogeenide hävitamisel. Seda kasutatakse laialdaselt meditsiinis; näiteks nitroglütseriin leevendab stenokardia valu, varustades südant varustavaid veresooni lämmastikoksiidiga. Populaarne ravim Viagra kontrollib peenise erektsiooni, reguleerides lämmastikoksiidi.

Lämmastikoksiidi toimemehhanismi mõistmiseks kehas vajasid meditsiiniteadlased tundlikku vahendit molekuli in vivo tuvastamiseks. Tõhus andurisüsteem pidi olema tundlik ainult lämmastikoksiidi suhtes, isegi muude keemiliselt aktiivsete molekulide, nagu hapniku juuresolekul, ja suutma mõõta elusrakkudes tavaliselt leiduvaid väikseid kontsentratsioone.

Uus andur koosneb tsentraalsest koob alti aatomist, mida ümbritsevad kaks orgaanilist "vart". Lämmastikoksiidi puudumisel fluorestseerub molekul väga nõrg alt.Kui lämmastikoksiidi esineb, seostub see keemiliselt koob alti aatomiga, põhjustades molekulaarset ümberkorraldust, mille tulemuseks on fluorestsentsi oluline ja mõõdetav suurenemine. See indikaator ei reageeri teistele molekulidele, näiteks hapnikule.

"Paljud tänapäeval kasutatavad lämmastikoksiidi detektorid põhinevad selle lagunemissaaduste, nitriti ja nitraadi tuvastamisel," ütles Lippard. "Seevastu meie fluorestsentsi indikaator reageerib otse lämmastikoksiidiga. Sellel on potentsiaal jälgida lämmastikoksiidi moodustumist reaalajas."

Teadlased töötavad praegu tundlikumate, tugevama fluorestsentsreaktsiooniga veeslahustuvate andurite väljatöötamisega. "Selle tulevase andurite põlvkonnaga peaks olema võimalik mõõta lämmastikoksiidi rakukultuurides. Kaugemas tulevikus võivad tekkida rakendused lämmastikoksiidi põhjustatud neurobioloogiliste sündmuste mõistmiseks elusorganismides ja võib-olla isegi meditsiinilistes rakendustes," lisab Lippard.

Populaarne teema