توليد نانوورقه‌هايي از جنس پپتيد با روش لانگمر بلاجت !

[∆ MeRzaD ∆]

محققان آمریکایی موفق شدند با استفاده از روش لانگمر بلاجت، از پپتیدها نانوورقه‌های دو بعدی تولید کنند. این نانوورقه‌ها در تولید حسگرها و فیلترها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

محققان دپارتمان انرژی آزمایشگاه ملی لورنس برکلی نشان دادند که چگونه ورقه نازکی از ساختارهای پروتئین مانند، می‌توانند خودآرایی دهند. با استفاده از این روش، پژوهشگران قادر خواهند بود نانوورقه‌های دو بعدی را به‌صورت انبوه برای مصارف متعددی از جمله ساخت حسگرها و فیلترها تولید کنند. 

ران زوکرمن، مدیر گروه نانوساختارهای زیستی می‌گوید یافته‌های ما نشان می‌دهد که چگونه می‌توان مواد شبه زیستی دو بعدی را با دقت اتمی در آب تولید کرد. علاوه‌بر این ما می‌توانیم این مواد را برای مصارف ویژه‌ای تولید کنیم برای مثال از آنها در حسگری مولکولی و غشاء فیلتراسیون می‌توان استفاده کرد. 
   زوکرمن پژوهشگری است که در حوزه پپتیدها و پلیمرهای سنتزی فعالیت دارد. گروه تحقیقاتی او پیش از این کشف کرده بود که پپتیدها قادرند خودآرایی داده و تبدیل به ورقه‌ها و رشته‌هایی نانومقیاس شوند. این ترکیبات می‌توانند موجب تسریع رشد مواد معدنی شده و به‌عنوان پلت فرمی برای شناسایی تاخوردگی ناجور در پروتئین‌ها مورد استفاده قرار گیرند.

در آخرین پژوهشی که این تیم تحقیقاتی انجام داده است از روش لانگمر بلاجت برای مطالعه چگونگی تجمع نانوورقه‌های پپتیدی در سطح آب استفاده کرده‌اند. با فشردن یک لایه از مولکول‌های پپتیدی روی سطح آب با استفاده از پدال‌هایی، آنها نانوورقه‌هایی را تولید کردند.

بابک صانعی از محققان این گروه، می‌گوید با دانستن مکانیسم تشکیل این لایه‌ها، ما می‌توانیم این نانومواد را با ابعاد بزرگ‌تر تولید کنیم. برای مطالعه این فرآیند، محققان دستگاه جدیدی به نام sheetRocker ساختند. این دستگاه قادر است پپیتیدها را از حالت عمودی به افقی حرکت داده و دوباره به حالت اول برگرداند. با استفاده از این دستگاه می‌توان با دقت بالایی فرآیند فشردن پپتیدها را در سطح آب کنترل کرد.

زوکرمن می‌گوید در طول فرآیند تکان دادن سیستم، پپتیدهای تک لایه ضرورتا فشرده شده و زنجیره‌های پپتیدی به‌سوی هم می‌آیند که در ادامه تبدیل به نانوورقه می‌شوند. سطح آب به‌عنوان یک کاتالیست عمل کرده و موجب تشکیل نانوورقه‌ها با بهره 95 درصد می‌شود. احتمالا بتوان از این روش برای تولید نانومواد دوبعدی مختلف استفاده کرد.

نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Shaken, not stirred: Collapsing a peptoid monolayer to produce free-floating, Stable nanosheets در نشریه American Chemical Society (JACS) به چاپ رسیده است.