خلیوں اور بافتوں میں بہت سے ہجوم والے بائیو مالیکولر ڈھانچے اینٹی باڈیز کے لیبلنگ کے لیے ناقابل رسائی ہیں۔ یہ سمجھنے کے لیے کہ ان ڈھانچے کے اندر موجود پروٹین کو نانوسکل کی درستگی کے ساتھ کس طرح ترتیب دیا جاتا ہے اس کے لیے ضروری ہے کہ ان ڈھانچے کو لیبل لگانے سے پہلے ڈیکراؤڈ کیا جائے۔
بعض اوقات ان ڈھانچے کی تصویر بنانا مشکل ہو سکتا ہے کیونکہ فلوروسینٹ لیبلز جو انہیں دکھائی دینے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں وہ مالیکیولز کے درمیان خود کو نہیں باندھ سکتے۔ اس حد کو دور کرنے کے لیے، ایم ائی ٹی سائنسدانوں نے ایک نئی تکنیک تیار کی ہے جو پوشیدہ مالیکیولز کو مرئی بناتی ہے۔ یہ طریقہ سائنسدانوں کو مالیکیولز پر لیبل لگانے سے پہلے سیل یا ٹشو کے نمونے کو پھیلا کر مالیکیولز کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے۔ یہ انووں کو فلوروسینٹ ٹیگز تک زیادہ قابل رسائی ہونے کی اجازت دیتا ہے۔
ایڈورڈ بوائیڈن، نیوروٹیکنالوجی میں Y. Eva Tan پروفیسر، MIT میں حیاتیاتی انجینئرنگ اور دماغ اور علمی علوم کے پروفیسر، نے کہا، "یہ واضح ہوتا جا رہا ہے کہ توسیع کا عمل بہت سی نئی حیاتیاتی دریافتوں کو ظاہر کرے گا۔ فرض کریں کہ ماہر حیاتیات اور معالجین ایک پروٹین کا مطالعہ کر رہے ہیں۔ دماغ یا کوئی اور حیاتیاتی نمونہ، اور وہ اس پر باقاعدہ لیبل لگا رہے ہیں۔ اس صورت میں، وہ مظاہر کی پوری اقسام سے محروم ہو سکتے ہیں۔
جیسا کہ سائنسدانوں نے نوٹ کیا، یہ طریقہ سائنسدانوں کو مالیکیولز اور سیلولر ڈھانچے کو دیکھنے کی اجازت دیتا ہے جو پہلے کبھی نہیں دیکھے گئے تھے۔ ان کے مطالعہ میں، سائنسدانوں کے synapses میں پایا ایک nanostructure تصویر کر سکتے ہیں نیورسن. انہوں نے ساخت کی بھی تصویر کشی کی۔ الزائمر-ممکنہ سے زیادہ تفصیل میں امائلائیڈ بیٹا تختیوں سے منسلک۔
دیبلینا سرکار، میڈیا لیب میں ایک اسسٹنٹ پروفیسر اور مطالعہ کے سرکردہ مصنفین میں سے ایک نے کہا، "ہماری ٹکنالوجی، جسے ہم نے توسیع افشا کرنے کا نام دیا ہے، ان نانو اسٹرکچرز کو دیکھنے کے قابل بناتی ہے، جو پہلے پوشیدہ تھے، تعلیمی لیبز میں آسانی سے دستیاب ہارڈ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے"۔
بافتوں کو پھیلانے سے پہلے، توسیعی مائیکروسکوپی کے اصل ورژن میں سائنسدانوں نے دلچسپی کے مالیکیولز پر فلوروسینٹ مارکر لگائے۔ لیبلنگ سب سے پہلے کی گئی تھی، جزوی طور پر اس وجہ سے کہ نمونے کے پروٹین کو ٹشو کو بڑا کرنے سے پہلے ایک انزائم کے ذریعے ٹوٹنے کی ضرورت تھی۔ اس کا مطلب یہ تھا کہ ایک بار ٹشو کو پھیلا دیا گیا، پروٹین کو نشان زد کرنا ناممکن تھا۔
اس مسئلے پر قابو پانے کے لیے، سائنسدانوں نے پروٹین کو برقرار رکھتے ہوئے ٹشو کو پھیلانے کا راستہ تلاش کرنے کا اشتہار دیا۔ انزائمز کے بجائے، انہوں نے ٹشو کو نرم کرنے کے لیے حرارت کا استعمال کیا۔ اس نے ٹشو کو تباہ کیے بغیر 20 گنا بڑھنے کے قابل بنایا۔ اس کے بعد انہوں نے پروٹین کو الگ کیا جن پر توسیع کے بعد فلوروسینٹ ٹیگز کا لیبل لگایا جا سکتا ہے۔
جیسا کہ سائنسدان لیبلنگ کے لیے متعدد پروٹینز تک رسائی حاصل کر سکتے تھے، وہ Synapses کے اندر چھوٹے سیلولر ڈھانچے کی شناخت کر سکتے تھے۔ خیال کیا جاتا ہے کہ یہ نانو کالم Synaptic مواصلات کو زیادہ موثر بنانے میں مدد کرتے ہیں۔
Jinyoung Kang، ایک MIT پوسٹ ڈاک نے کہا، "اس ٹیکنالوجی کا استعمال Synaptic پروٹینوں میں خرابی کے بارے میں بہت سے حیاتیاتی سوالات کا جواب دینے کے لیے کیا جا سکتا ہے، جو اعصابی بیماریوں. Synapses کو اچھی طرح سے دیکھنے کا کوئی ٹول نہیں ہے۔
ان کی نئی تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے، سائنسدانوں نے تصویر بنائی بیٹا امیلائڈ، AD میں تختی بنانے والا پیپٹائڈ۔ انہوں نے چوہوں سے دماغی بافتوں کا استعمال کیا اور پایا کہ امائلائیڈ بیٹا متواتر نینو کلسٹرز بناتا ہے۔ ایسا پہلے نہیں دیکھا گیا تھا۔
حیرت انگیز طور پر، انہوں نے امیلائڈ بیٹا کلسٹرز میں پوٹاشیم چینلز بھی پایا. اس کے علاوہ، امیلائڈ بیٹا مالیکیولز ہیلیکل ڈھانچے کو ساتھ ساتھ پیدا کرتے ہیں۔ محور.
مارگریٹ شروڈر، ایک MIT گریجویٹ طالب علم جو اس مقالے کی مصنف بھی ہیں، نے کہا، "اس مقالے میں، ہم یہ قیاس نہیں کریں گے کہ اس حیاتیات کا کیا مطلب ہو سکتا ہے، لیکن ہم یہ ظاہر کرتے ہیں کہ یہ موجود ہے۔ یہ نئے نمونوں کی صرف ایک مثال ہے جو ہم دیکھ سکتے ہیں۔
سرکار نے کہا، "میں نانوسکل بائیو مالیکولر پیٹرن سے متوجہ ہوں جو اس ٹیکنالوجی کی نقاب کشائی کرتی ہے۔ نینو الیکٹرانکس میں پس منظر کے ساتھ، میں نے الیکٹرانک چپس تیار کی ہیں جن کے لیے نینو فیب میں بالکل درست سیدھ کی ضرورت ہوتی ہے۔ لیکن جب میں دیکھتا ہوں کہ مادر فطرت نے ہمارے دماغ میں حیاتیاتی مالیکیولز کو نانوسکل کی درستگی کے ساتھ ترتیب دیا ہے، تو میرا دماغ اُڑ جاتا ہے۔
جرنل حوالہ:
- سرکار، ڈی، کانگ، جے، واسی، اے ٹی وغیرہ۔ تکراری توسیعی مائیکروسکوپی کے ذریعے پروٹین ڈیکراؤڈنگ کے ذریعے دماغی بافتوں میں نانو اسٹرکچرز کو ظاہر کرنا۔ نیٹ بایومیڈ انج (2022)۔ ڈی او آئی: 10.1038/s41551-022-00912-3
