В каждой клетке тела молекулы постоянно растягиваются, сжимаются и разрываются под механическим напряжением. Эта сила часто определяет, прилипнет ли лекарство к своей цели, сохранит ли клетка форму или разовьётся болезнь. Однако почти никто не измеряет эту молекулярную борьбу, отмечает исследователь из UBC Okanagan доктор Айзек Ли. Эту информацию сообщает сайт Phys.org.
В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, команда химиков описывает новый метод, который закрывает этот пробел. Метод, названный тетельной силовой спектроскопией, прикладывает точно контролируемые силы к сотням отдельных молекул одновременно и наблюдает за реакцией каждой. Это сочетание масштаба, точности и доступности, которого не могли добиться существующие инструменты.
Вместо микроскопических шариков, которые добавляют изменчивость и искажают результаты, метод использует длинную нить ДНК, прикреплённую к целевой молекуле. Поток жидкости проходит мимо, ДНК ловит его, как парус, и тянет молекулу. Пометив парус и цель светящимися метками, исследователи наблюдают в реальном времени, как молекула растягивается или распадается.
Золотой стандарт — оптические пинцеты — точен, но исследует по одной молекуле за раз. ДНК-паруса работают в толпе: сотни молекул в одном изображении микроскопа. Метод работает на флуоресцентных микроскопах и простых насосах, которые уже есть в обычных лабораториях.
Команда подала патент через Innovation UBC, а соавтор доктор Адам Ясунага развивает коммерческий проект через программу Mitacs Lab2Market. Канадская версия инструмента может дать стране позиции в производстве оборудования для наук о жизни. В разработке лекарств возможность увидеть, как молекула-кандидат выдерживает физическое напряжение, а не только связывается в спокойной пробирке, поможет раньше выявлять перспективные варианты.