অ্যান্টিজেন-স্থিতিশীল ন্যানোবডি প্রোবস: অন-ডিমান্ড, বহু রঙের প্রোটিন ইমেজিং
জীববিজ্ঞানে রঙিন প্রোবগুলি জীবন্ত সিস্টেমগুলি অধ্যয়নের পদ্ধতিতে বিপ্লব ঘটিয়েছে। এই প্রযুক্তির মাধ্যমে জীবাণুরা কিভাবে কোষে প্রবেশ করে, কোষের অভ্যন্তরীণ বর্জ্য নিষ্কাশনের যন্ত্রপাতি কিভাবে কাজ করে এবং টিউমার বৃদ্ধির জন্য সঙ্কেত তৈরি করতে কি ঘটছে তা পর্যবেক্ষণ করা সম্ভব হয়েছে। তবে, বহু বছরের উদ্ভাবনের পরও একটি মৌলিক সীমাবদ্ধতা রয়ে গেছে: বেশিরভাগ ফ্লুরোসেন্ট ন্যানোবডি প্রোব তাদের লক্ষ্যগুলির সাথে যুক্ত হোক আর না হোক, সব সময় উজ্জ্বলভাবে জ্বলতে থাকে। এই অবিরাম পটভূমির আলো গবেষকদের জন্য সমস্যার সৃষ্টি করে, কারণ এটি তাদের লক্ষ্য করা জটিল আণবিক বিশদগুলোকে অস্পষ্ট করে।
নতুন ইমেজিং প্ল্যাটফর্ম
অ্যালবার্ট আইনস্টাইন মেডিকেল কলেজ এবং স্যাল্ক ইনস্টিটিউট ফর বায়োলজিক্যাল স্টাডিজের বিজ্ঞানীরা একটি নতুন ইমেজিং প্ল্যাটফর্ম তৈরি করেছেন যা এই সমস্যাটি সম্পূর্ণরূপে দূর করার লক্ষ্যে কাজ করছে। “সিন্থেটিক মাল্টিকolor অ্যান্টিজেন-স্থিতিশীল ন্যানোবডি প্ল্যাটফর্ম: ইন্টারসেকশনাল লেবেলিং এবং কার্যকর ইমেজিং” শীর্ষক একটি প্রবন্ধে বর্ণিত প্রযুক্তিটি ইঞ্জিনিয়ারড ফ্লুরোসেন্ট ন্যানোবডি ব্যবহার করে, যা শুধুমাত্র তাদের লক্ষ্য প্রোটিনগুলির সাথে যুক্ত হলে উজ্জ্বলভাবে জ্বলতে শুরু করে। এসব “অন-ডিমান্ড” প্রোব, VIS-Fbs (দৃশ্য-স্পেকট্রাম লক্ষ্য-স্থিতিশীল ফ্লুরোসেন্ট ন্যানোবডি) নামে পরিচিত, জীবন্ত কোষ এবং প্রাণীদের মধ্যে প্রোটিনগুলি আরও বেশি স্পষ্টভাবে আলোকিত করে।
সিগনালের নির্ভুলতা
এই পদ্ধতির প্রধান সুবিধা হলো সিগনালটি শুধুমাত্র তখনই দৃশ্যমান হয় যখন লক্ষ্য প্রোটিন উপস্থিত থাকে। ভ্লাদিস্লাভ ভারখুশা, পিএইচডি, যিনি গবেষণার সহ-লেখক এবং আইনস্টাইনের জেনেটিক্সের অধ্যাপক, বলেন, “এটি সেই পটভূমির আলো দূর করে যা দীর্ঘকাল ধরে কোষের অভ্যন্তরীণ ইমেজিংয়ের নির্ভুলতাকে সীমাবদ্ধ করে আসছে।” তাঁর সহযোগী, অ্যাক্সেল নিমারজাহন, পিএইচডি, স্যাল্কের ফ্রাঁসোয়া গিলট-স্যাল্ক চেয়ার-এর অধ্যাপক, যোগ করেন, “এই কাজটি উচ্চ নির্দিষ্টতা এবং কম পটভূমি সহ প্রোটিন ইমেজিংয়ের জন্য একটি বহুমুখী প্ল্যাটফর্ম প্রতিষ্ঠা করে। এটি বিভিন্ন জীববৈজ্ঞানিক সিস্টেমে বাস্তব সময়ে অণু এবং কোষীয় প্রক্রিয়াগুলি অধ্যয়ন করার নতুন সুযোগ খুলে দেয়।”
ন্যানোবডির কার্যকারিতা
ন্যানোবডিগুলি জীবন্ত কোষের ইমেজিংয়ের জন্য অত্যন্ত মূল্যবান হয়ে উঠেছে কারণ সেগুলি বিশেষ প্রোটিনগুলির সাথে উচ্চ বন্দিত্বের সাথে সংযুক্ত হতে ডিজাইন করা যেতে পারে। তবে, তাদের অবিরাম ফ্লুরোসেন্স একটি কঠিন বাধা হয়ে দাঁড়িয়েছে। VIS-Fb ডিজাইনটি এই সমস্যাটি সমাধান করে, কারণ প্রোবগুলি অ-বদ্ধ অবস্থায় অস্থিতিশীল হয়; লক্ষ্য প্রোটিনের সাথে সাক্ষাৎ না হলে সেগুলি দ্রুত অবনতি ঘটে। যুক্ত হলে ন্যানোবডিটি স্থিতিশীল হয় এবং উজ্জ্বল ফ্লুরোসেন্স শুরু করে, পটভূমির শব্দকে ১০০ গুণ পর্যন্ত কমিয়ে আনে। গবেষকরা VIS-Fbs তৈরি করেছেন যা প্রায় সম্পূর্ণ দৃশ্যমান বর্ণালী জুড়ে বিস্তৃত, নীল থেকে দূরীণ লাল পর্যন্ত, একই কোষের মধ্যে একাধিক প্রোটিন বা কোষীয় প্রক্রিয়াগুলির সমান্তরাল ট্র্যাকিং সক্ষম করে।
মডুলার ইঞ্জিনিয়ারিং প্ল্যাটফর্ম
গবেষকরা একটি মডুলার ইঞ্জিনিয়ারিং প্ল্যাটফর্ম তৈরি করেছেন, যা একটি একক প্রোব নয়, বরং বিভিন্ন লক্ষ্য এবং পরীক্ষামূলক প্রয়োজনের জন্য VIS-Fbs উৎপাদন করতে সক্ষম। তারা ২০টিরও বেশি ফ্লুরোসেন্ট প্রোটিন এবং বায়োসেন্সরকে একাধিক ন্যানোবডি স্ক্যাফোল্ডে সংহত করেছে, একটি নমনীয় সিস্টেম তৈরি করেছে যা বহু রঙের ইমেজিং, সঠিক সময় নিয়ন্ত্রণের জন্য লাইট-সুইচেবল ভেরিয়েন্ট এবং আয়ন ও মেটাবোলাইটগুলির কার্যকর পাঠ্য আউটপুট সমর্থন করে। এটি প্রোবগুলিকে শুধু প্রোটিনের অবস্থান নয়, বরং সেই প্রোটিনগুলি জীবন্ত অবস্থায় কি করছে তাও দেখাতে সক্ষম করে।
গবেষণার ফলাফল
মাছের মধ্যে, VIS-Fbs নিউরোনাল এবং অ্যাস্ট্রোসাইটের কার্যকলাপের উচ্চ-কনট্রাস্ট ইমেজিংয়ের সুযোগ দিয়েছে। জেব্রাফিশের ভ্রূণের মধ্যে, প্রোবগুলি দ্রুত বিকাশের পরিবর্তন এবং সঙ্কেতের পথগুলিকে মডুলেট করা ঔষধের প্রতি প্রতিক্রিয়া ধারণ করেছে। ভারখুশা বলেন, “আমাদের ফলাফল দেখায় যে এই ইমেজিং প্ল্যাটফর্ম জীবন্ত সিস্টেমের মধ্যে প্রোটিনের আচরণ সম্পর্কে একটি স্পষ্ট এবং সঠিক দৃষ্টিভঙ্গি প্রদান করে। এটি কোষ সঙ্কেত, উন্নয়ন এবং রোগের অগ্রগতির মতো জটিল জীববৈজ্ঞানিক প্রক্রিয়াগুলি অধ্যয়ন করার নতুন উপায় খুলে দেয়।”
উপসংহার
নতুন এই প্রযুক্তি জীববিজ্ঞানে একটি নতুন যুগের সূচনা করতে সক্ষম। অ্যান্টিজেন-স্থিতিশীল ন্যানোবডি প্রোবস জীবন্ত সিস্টেমের অধ্যয়নে আরও নির্ভুলতা এবং গভীরতা নিয়ে আসবে। এর ফলে, গবেষকরা জীবনের জটিল প্রক্রিয়াগুলির আরও ভাল বোঝাপড়া এবং বিশ্লেষণের সুযোগ পাবেন, যা ভবিষ্যতের চিকিৎসা এবং বিজ্ঞানকে নতুন দিগন্তে নিয়ে যাবে।
- VIS-Fbs প্রোবগুলি লক্ষ্য প্রোটিনের সাথে যুক্ত হলে উজ্জ্বলভাবে জ্বলে।
- এই প্রযুক্তিটি কোষের অভ্যন্তরীণ ইমেজিংয়ের পটভূমি আলোর সমস্যার সমাধান করে।
- মডুলার প্ল্যাটফর্ম একাধিক লক্ষ্য এবং পরীক্ষামূলক প্রয়োজনের জন্য প্রোব তৈরি করতে সক্ষম।
- VIS-Fbs ব্যবহার করে জেব্রাফিশের ভ্রূণের দ্রুত বিকাশের পরিবর্তন দেখা গেছে।
- এই গবেষণার ফলাফলগুলি জটিল জীববৈজ্ঞানিক প্রক্রিয়াগুলি অধ্যয়নের নতুন সুযোগ খুলে দেয়।
Read more → www.genengnews.com