به گزارش روز شنبه گروه علم و آموزش ایرنا، یکی از راه‌های اصلی صحبت کردن سلول‌ها با یکدیگر برای هماهنگ کردن فعالیت‌های بیولوژیکی ضروری مانند انقباض عضلانی، ترشح هورمون، شلیک نورون‌ها، هضم و فعال‌سازی سیستم ایمنی از طریق سیگنال‌دهی کلسیم است.
بر اساس نتایج مطالعه جدیدی که در نشریه نیچر نانوتکنولوژی (Nature Nanotechnology) منتشر شده است، دانشمندان دانشگاه رایس در آمریگا از ماشین‌های مولکولی فعال شده با نور برای تحریک سیگنال‌های کلسیم بین سلولی استفاده کردند که یک راهبرد جدید و قدرتمند برای کنترل فعالیت سلولی است. این فناوری می‌تواند به بهبود درمان افراد مبتلا به مشکلات قلبی، مشکلات گوارشی و موارد دیگر منجر شود.
جاکوب بکهام فارغ التحصیل شیمی از دانشگاه رایس و نویسنده اصلی این مطالعه گفت: بیشتر داروهایی که تا این مرحله تولید شده‌اند از نیروهای اتصال شیمیایی برای هدایت یک آبشار سیگنالینگ خاص در بدن استفاده می‌کنند. این اولین پروژه‌ای است که نشان می‌دهد به جای نیروی شیمیایی، می‌توانید از نیروی مکانیکی در این مورد نانوماشین‌های تک مولکولی برای انجام این کار استفاده کرد که فصل جدیدی را در طراحی دارو باز می‌کند.
وی یادآور شد: دانشمندان از محرک‌های مبتنی بر مولکول‌های کوچک استفاده کردند که با تحریک نور مرئی به چرخش در می‌آیند تا پاسخ سیگنال‌دهی کلسیم را در سلول‌های ماهیچه صاف القا کنند.
این محقق خاطرنشان کرد: ما بر بسیاری از ماهیچه‌های حیاتی بدن خود کنترل آگاهانه نداریم. قلب یک عضله غیرارادی است و بافت ماهیچه پوشاننده رگ‌ها و شریان‌ها، فشار خون و گردش خون را کنترل می کند.
جیمز تور و دبلیواف چائو از محققان دانشگاه رایس نیز معتقدند: بکهام محقق این دانشگاه نشان داده است که ما می‌توانیم برای مثال، سیگنال‌های سلولی در عضله قلب را کنترل کنیم که واقعا جالب است.
این محققان یادآور شدند: اگر فقط یک سلول در قلب را تحریک کنید، سیگنال را به سلول های مجاور منتقل می‌کند، به این معنی که می‌توانید کنترل مولکولی هدفمند و قابل تنظیم بر عملکرد قلب داشته باشید و به احتمال زیاد آریتمی‌ها را کاهش دهید.
این ماشین‌های مولکولی که توسط پالس‌های نوری فعال می‌شوند به دانشمندان اجازه می‌دهند سیگنال‌های کلسیم را در کشت سلولی میوسیت قلبی کنترل کنند و باعث شلیک سلول‌های غیرفعال شوند.
بکهام هم در این زمینه اظهار داشت: این مولکول‌ها اساساً به‌عنوان نانودفیبریلاتور عمل می‌کردند و باعث می‌شد این سلول‌های ماهیچه قلب شروع به تپش کنند.
توانایی کنترل ارتباط سلول به سلول در بافت عضلانی می‌تواند برای درمان طیف وسیعی از بیماری‌هایی که با اختلال در سیگنال‌دهی کلسیم مشخص می‌شوند، مفید باشد.
جیمز تور هم در این باره گفت: بسیاری از افرادی که فلج هستند، مشکلات گوارشی بزرگی دارند. اگر بتوانید این مشکلات را بدون هیچ گونه مداخله شیمیایی کاهش دهید، کار بزرگی خواهد بود.
وی تصریح کرد: این اولین نمونه از بهره‌گیری از یک ماشین مولکولی و استفاده از آن برای کنترل کل ارگانیسم فعال است.