ساخت دستگاه میکروسیالی برای تولید نانوذرات پروتئینی با ابعاد یکنواخت

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، یک روش جدید برای تولید نانوذرات پروتئینی در یک محیط با توان بالا که نه تنها تعداد بی‌شماری ذره تولید می‌کند، بلکه ذرات ساخته شده پایدار، قابل کنترل کنترل و همگن هستند. این روش توسط محققان دانشگاه کمبریج و دانشگاه فناوری پکن توسعه یافته است.

این روش جدید از میکروفلوئیدیک قطرات برای تولید نانوذرات پروتئینی استفاده می‌کند. برای اطمینان از اختلاط مداوم و در نتیجه جلوگیری از تجمع نانوذرات، این روش به هم‌زدن طبیعی داخل میکروقطره‌ها متکی است.

توماس نولس، استاد شیمی فیزیکی و بیوفیزیک، دانشگاه کمبریج می‌گوید: «دو مورد از مزایای اصلی این فناوری، درجه بالای یکنواختی ذرات و توان بالا است. ما نشان می‌دهیم که روش ما را می‌توان برای نانوذرات از سه پروتئین مختلف تعمیم داد.»

در مقاله اخیر خود، توماس نولس و همکارانش توضیح می‌دهند که چگونه این کار را انجام دادند. آن‌ها می‌گویند: «سرعت گرداب داخلی در میکروقطره‌ها، اندازه‌ها را تعیین می‌کند و یکنواختی نانوذرات پروتئین را تضمین می‌کند. با تغییر پارامتر‌هایی مانند غلظت پروتئین و میزان جریان، ما قادر به تنظیم دقیق خواص و ابعاد نانوذرات هستیم.»

زنون توپراکسوگلو از محققان این پروژه می‌گوید: «این روش نانوذرات را به سرعت و اطمینان بالا تولید می‌کند، آن‌ها اندازه یکنواختی دارند. در مقابل، تشکیل نانوذرات با استفاده از بیشتر روش‌های میکروسیالی ذراتی دارد که دارای تنوع در ابعاد هستند، در حالی که رویکرد‌های نانوسیالی که در این روش به کار رفته منجر به تولید ذرات یکنواخت با بازه ابعاد کوچک می‌شود. با اجرای چندین دستگاه به طور موازی، می‌توانیم تولید نانوذرات را تا ۲۵۰ میلی لیتر در روز انجام دهیم.»

کار آن‌ها نشان می‌دهد نانوذرات پروتئینی به طور کامل وارد سلول‌های هدف می‌شود. آن‌ها حداقل ۶۰ روز پایدار بودند. محققان نانوذرات را از فیبروین ابریشم، آلبومین سرم گاو و بتا لاکتوگلوبولین در اندازه‌های ۱۸ تا ۴۰ نانومتر ایجاد کردند.

در دستگاه‌های میکروفلوئیدی قطرات، روغن در فاز خارجی جریان می‌یابد، که محلول واکنش را از هم جدا می‌کند. اتانول در فاز میانی جاری می‌شود، که باعث کاهش حلالیت پروتئین شده و به هسته‌زایی پروتئین کمک می‌کند. پروتئین در فاز داخلی قرار دارد.