به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، غشای سلولی یا غشای پلاسمایی لایه‌ای است که درون سلول‌ها را در موجودات زنده جدا می‌کند، آن‌ها را از محیطشان جدا و از آن‌ها محافظت می‌کند و اجازه داده تا کار حیاتی سلول ادامه یابد. برخی از پروتئین‌های غشایی به عنوان نگهبان عمل می‌کنند، عوامل بیماری‌زا مانند باکتری‌ها و ویروس‌ها را شناسایی و محرک‌های خارج سلولی را به سلول منتقل می‌کنند. به دلیل این نقش‌ها، حدود نیمی از داروسازی فعلی به دنبال تبدیل مواد شیمیایی جدید و داروهای قدیمی به داروهای جدید است. برای انجام این کار، داشتن یک پلت فرم برای مطالعه پروتئین‌های غشایی در محیط طبیعی آن‌ها بسیار مهم است. با این حال، به دست آوردن اطلاعات ساختاری و دینامیکی در مورد کمپلکس‌های پروتئین غشایی در حال حاضر یکی از مهم‌ترین چالش‌ها در زیست شناسی سلولی و مولکولی است.
تکنیک‌های غشایی مستقل فعلی غشاهای کوتاه‌مدت و ناپایدار را برای مطالعه تولید می‌کنند که آن‌ها را برای نظارت بر فرآیندهای بیولوژیکی پویا نامناسب می‌کند. این پلتفرم مبتنی بر سیلیکون قابل استفاده مجدد، قابل تنظیم، دینامیک لیپید و پروتئین را در غشاهای مصنوعی و مشتق از سلول قادر می‌سازد تا در محیط طبیعی آن‌ها تجسم و مطالعه شود. غشاهای پلاسمایی سلولی پوشش‌های لیپیدی هستند که محیط سلولی را از بیرون جدا می‌کنند. آن‌ها به عنوان دروازه بان عمل می‌کنند و آنچه را که از دیواره عبور می‌کند با کمک پروتئین‌های غشایی کنترل می‌کنند. تقریباً یک سوم کل پروتئوم انسان [مجموعه پروتئین‌های تولید شده در یک ارگانیسم] پروتئین‌های غشایی هستند که برای چندین فعالیت مانند انتقال یون و سیگنال‌دهی حیاتی هستند.
یکی از راه‌های مطالعه این غشاها قرار دادن آن‌ها بر روی یک بستر ساخته شده از شیشه یا میکا است، اما این کاربردها به دلیل فقدان محفظه آبی که منجر به فضای محدودی می‌شود که انتشار چربی و پروتئین را کاهش می‌دهد، مانع می‌شود. این تیم با تشکیل دولایه از غشاهای مشتق شده از سلول بر روی یک پلت فرم سیلیکونی با این مشکل مقابله کردند. در این مطالعه از سلول‌های ترشح‌کننده انسولین، سلول‌های کلیه جنینی انسان (HEK) و سلول‌های نوروبلاستوما استفاده شده و نشان دادند که می‌توان وزیکول‌های غشایی پلاسمایی غول‌پیکر را جمع‌آوری کرده و دو لایه روی تراشه تشکیل دادند. منطق جاری برای انجام این کار ایجاد بستری برای مطالعه این پروتئین‌ها در محیط بومی آن‌ها بود. از این رو نام، "غشای پلاسما روی یک تراشه" است.
یکی از مزایای سیستم غشاء روی یک تراشه این واقعیت است که می‌توان از یک میکروسکوپ فلورسانس بازتاب داخلی کل (TIRF) برای مطالعه آن استفاده کرد. این شکل از میکروسکوپ دارای نسبت سیگنال به نویز بالایی است که به تیم تحقیقاتی اجازه می‌دهد پروتئین‌های هدف را با دقت تک مولکولی شناسایی کند. استفاده از این تکنیک در طول مطالعه به این معنی بود که تیم می‌توانست فلوروفورهای منفرد را شمارش کند. وقتی دولایه‌هایی از وزیکول‌های غشای پلاسمایی غول‌پیکر تشکیل شد که برگچه سلولی داخلی به سمت بالا بود در حالی که برگچه سلولی بیرونی به طور مداوم به منافذ در ویفر سیلیکونی مشرف بود. محققان در حال حاضر بر روی اصلاح طراحی تراشه تمرکز می‌کنند تا امکان دسترسی به هر دو طرف لایه دوتایی در طول آزمایش فراهم شود.
پایان مطلب/