التقنيات الحيوية النانوية وعلم الاحياء المجهرية

 انتاج الجزيئات النانوية المغناطيسية Magnetic Nanoparticales

‏تمكن العلماء في مختبر اميس Ames ‏التابع لقسم الطاقة الامريكي من محاكاة البكتيريا لأنتاج جزيئات نانوية مغناطيسية والتي يمكن ان تستخدم في تقنية الدواء المستهدف Drug targeting وفي ايصال الدواء بصورة نوعية الى المكان المطلوب باستخدام وسيلة او جهاز ذاكرة عالية الكثافة .

‏التخليق والتصنيع التجاري لهذه الدقائق النانوية المكونة من الحديد والمغناطيس ferromagnetic nanoparticales بدرجة حرارة الغرفة يكون بالغ الصعوبة وذلك لان الدقائق النانوية تتشكل بسرعة وينتج عن ذلك تكوين عناقيد متكتلة من الدقائق ذات الخصائص غير المرغوبة والادنى من تلك الخصائص العائدة للمغناطيسية والبلورات النموذجية . كذلك لابد من التطرق الى العلاقة بين حجم الدقائق المغناطيسية ودرجة الحرارة حيث وجد ان العلاقة تكون طردية ، حيث كلما صغر حجم الدقائق كلما انخفضت خصائصها المغناطيسية وخصوصا تلك المرتبطة بدرجة الحرارة هذا ولابد من الاشارة الى وجود عدة انواع من البكتيريا التي تنتج المغناتايت Fe ₃O₄ بصورة دقائق نانوية موحدة الحجوم وتمتلك خصائص مغناطيسية مرغوبة .

‏هذه البكتيريا المنظمة مغناطيسيا تستخدم بروتينا لتكوين دقائق بلورية بحجم يقارب 50 نانومتر . ترتبط هذه البلورات مع الاغشية membrane مكونة سلسله من الدقائق والتي تستخدمها البكتيريا ما كإبرة بوصلة لحديد اتجاهيا ونحو المجال المغناطيسي للأرض ، هذا وقد تشكل فريق بحثي مشترك من مختبرات امس يضم متخصصين في الكيمياء الحياتية والاحياء المجهرية وكيمياء المواد والهندسة الكيميائية والفيزياء بالاشتراك مع متخصصين في هذه العلوم من جامعة ايوا Iowa الحكومية وكانت نقطة البداية من جامعه نفادا -لاس فيغاس حيث تم عزل عدة سلالات من البكتيريا الموجهة بالمغناطيسية لاستخدامها في هذا المشروع المشترك واعتمادا على دراسة سابقه أجراها فريق بحثي ياباني تمكن المختص بالكيمياء الحياتية Marit N. Hamlton من دراسة بضعة بروتينات لها القدرة على الارتباط بالحديد ومنها البروتين Mms6 الموجود في البكتيريا المنجذبة للمغناطيسية هذا البروتين له علاقة مع الاغشية الخلوية المحيطة بالبلورات المغناطيسية ويبدو ان كل بكيريا تعود الى هذه المجموعة تملك القدرة على تكوين جزيئات ضمن تركب بلوراتها الفريد من نوعه . واجريت في مخبرات " اميس " تجارب اخرى تتعلق بهذه المجموعة المتميزة من البروتينات فقد اجرت الباحثة ثانيا بروزورف  Tanya Prozorov تجربة لتخليق وانتاج هذه البلورات مستخدمة البروتين المنتج للبلورات وذلك باستخدام تراكيز مختلفة من البروتين في محلول مائي ولكن التجربة لم تكن ناجحة ، حيث انتجت البلورات في سرعة ولكنها كانت بلورات صغيرة الحجم وتفتقد للعديد من الخصائص الشكلية والنوعية للبلورات.