Новости химической науки > Система контроля с пин-кодом из ферментов

В группе Евгения Катца (Evgeny Katz) из Университета Кларксона разработана система безопасности, «пароль» для разблокировки которых составлен из различных ферментов.

По мнению изобретателей, новая биохимическая сеть, подражающая работе электронного кодового замка, и зависящая от индивидуальных особенностей обмена веществ в организме, со временем сможет найти применение в контроле работы имплантируемых медицинских микроприборов.

Основа системы кодировки с помощью ферментов – раствор сахарозы, краситель и кислород. Пароль составлен из трех ферментов (голубой, желтый и красный), которые необходимо прибавить к раствору в нужной последовательности. Правильная комбинация приводит к окислению красителя, что может быть измерено количественно. (Рисунок: J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja7114713)

Ранее мы уже сообщали о защите паролем на молекулярном уровне. Новая система «молекулярного пароля» основывается на действии ферментов, благодаря чему имеет ряд преимуществ в связи с биологической совместимостью. Кроме того, варьирование ферментов или субстратов позволяет осуществлять тонкую подстройку «молекулярных замков» под решение определенных задач.

Для демонстрации возможностей системы исследователи использовали раствор, содержащий сахарозу и краситель, приобретающий характерную окраску после добавления к раствору трех ферментов в нужной последовательности. Первый фермент, инвертаза, гидролизует сахарозу, следующий – окисляет глюкозу, восстанавливая молекулярный кислород до пероксида водорода. На последней стадии пероксидаза способствует окислению красителя и образованию окрашенного продукта. При неправильной последовательности ферментов окраска не детектируется.

Источник: J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja7114713

метки статьи: #биомедицинские микроприборы, #биохимия, #органическая химия