Lacasa je enzim poznat po visokoj sposobnosti oksidacije širokog spektra supstrata u prirodi, jer za to koristi kisik iz zraka i oslobađa vodu kao jedini nusprodukt. Nova mutantna inačica ovog enzima održava njegov kapacitet za smanjenje oksidacije u otežanim okolišnim uvjetima krvotoka.
"Cilj ovog mutanta je djelovati kao element akumulatora koji stvara struju potrebnu za rad implantabilnih nanoskopskih uređaja u krvnim žilama", objašnjava istraživač iz Instituta za katalizu i petrokemiju CSIC-a i odgovoran za rad, gradonačelnik Miguel.
Oksidacijsko-redukcijski kapacitet originalnih oblika laka praktično je inhibiran pH krvi i visokim sastavom soli. Prema istraživanju, objavljenom danas u časopisu Chemistry & Biology, krvna aktivnost mutantnog lakaza 42.000 puta je veća od aktivnosti istog enzima u izvornom stanju.
Kako CSIC u priopćenju za javnost objašnjava, proces da se stvori mutant zasnovan je na usmjerenoj evoluciji. Ova metodologija obnavlja procese prirodne evolucije prilagođene željenim okruženjima. Istraživač CSIC-a priznaje da je „bilo potrebno masovno istraživanje biblioteka mutanata i analiza više od 10 000 klonova kako bi se dizajnirao odgovarajući mutant: ChU-B laccase“.
Obje navedene verzije enzima i metodologija za njegovo razvijanje urodile su CSIC patentima.
'Pružajući nanočip'
Na isti način na koji u prirodi lakas prihvaća elektrone iz različitih supstrata, kada se imobilizira u katodi nanopila, uzima elektrone iz anode, gdje drugi enzim oksidira glukozu u krvi. Na taj se način stvara kontinuirana električna struja koja omogućava stvaranje potrebne snage za cijeli uređaj.
Cilj ovog izvora energije je hraniti čips koji se može implantirati i koji će bežično i u stvarnom vremenu bolnicu informirati o koncentraciji različitih metabolita u pacijentovoj krvi, poput glukoze, kisika i inzulina, izvijestio je CSIC u izjava.
Za to imaju pretvarač koji nosi antenu koja informacije šalje u bolničke baze podataka i biosenzor koji je zadužen za mjerenje željenog parametra. Gradonačelnik kaže da će, "ovisno o parametru koji se mjeri, biosenzoru biti potreban jedan ili drugi enzim". Na primjer, u slučaju kisika, mutantni lak može poslužiti i kao mjerni enzim, jer je on izvor koji koristi za hvatanje elektrona. Međutim, za mjerenje glukoze bit će potreban enzim glukozida oksidaza.
Za istraživača CSIC-a, "ovaj rad predstavlja značajan napredak za primjenu lakaza u dizajnu nanobiode uređaja u biomedicinske svrhe". Gradonačelnik objašnjava: "Mutantu koji djeluje u krvi ubuduće bi se mogli pridružiti i drugi sposobni da djeluju u suzama i drugim ljudskim fiziološkim tekućinama."
Istraživanje, rezultat suradnje s istraživačima s osam sveučilišta i međunarodnih istraživačkih centara, te dvije privatne tvrtke; Pripada projektu 3D-nanobiodevices VII Okvirnog programa Europske unije.
Izvor: www.DiarioSalud.net
