p Alterações na composição de um glicano ligado ao esqueleto da proteína (em branco-cinza) detectadas por três lectinas diferentes (glicano que reconhece proteínas mostradas em cores. Crédito:J Tkáč
p Baseado no Instituto de Química da Academia Eslovaca de Ciências, A pesquisa de Ján Tkáč combina glicômica - o estudo de açúcares em organismos - com sensores de biochip baseados em nanopartículas e nanotubos. A complexidade das moléculas de açúcar, ele diz, até agora impediu o desenvolvimento de glicômicos, mas hoje é um dos campos científicos de desenvolvimento mais rápido. p "Esta é uma pesquisa vital, pois há evidências crescentes da importância dos glicanos em muitos aspectos da fisiologia e patologia celular, "explica o Dr. Tkáč." Aqui no Instituto, ficamos muito satisfeitos com o prêmio ERC porque, depois de receber o investimento da UE em infraestrutura, esta bolsa de cinco anos para pesquisas inovadoras nos dá a estabilidade de longo prazo de que precisamos para desenvolver nossa equipe de jovens pesquisadores e alcançar a excelência real em glicômica ". O Dr. Tkáč atualmente emprega quatro alunos de doutorado e um pós-doutorado em sua equipe de pesquisa com o apoio de sua bolsa ERC.
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Biochips para aviso prévio
p No projeto ELENA, A equipe de Ján Tkáč está desenvolvendo biochips inovadores que podem detectar mudanças na 'glicosilação', de glicanos ligados a uma proteína ou outras moléculas orgânicas, e que podem indicar doenças como o câncer. Um biochip ELENA típico começa com um substrato de vidro banhado a ouro. As nanopartículas são então depositadas na superfície do ouro, seguido por uma camada de lectina (uma proteína que reconhece glicano). Finalmente, uma camada de glicoproteína é depositada sobre a lectina após a incubação com uma amostra. As interações entre as camadas de lectina e glicoproteína podem então ser detectadas por mudanças na resistividade elétrica do conjunto do biochip. “A importância das nanopartículas é o seu tamanho, "explica o Dr. Tkáč, "eles são pequenos o suficiente para que possamos estudar as interações no nível celular e molecular e oferecem limites de detecção muito melhorados."
p "De fato, Os primeiros nanochips da ELENA estão se mostrando mais sensíveis por fatores que variam de 1 milhão a 1 bilhão em comparação com biochips fluorescentes de última geração. Podemos pegar doenças mais cedo, com a possibilidade de tratá-los de forma mais eficaz no futuro, "diz ele." E alta sensibilidade significa que os biochips podem ser pequenos, que abre possibilidades para medições in vivo - com a perspectiva de colocar o biochip no paciente. Essa tecnologia oferece muito no combate às doenças que se disfarçam bem, como várias formas de câncer - tornando difícil para as células do nosso corpo detectá-lo e combatê-lo. "
p Além de mais rápido, detecção mais sensível, ELENA também visa nano-biochips mais precisos. Os métodos laboratoriais atuais usam 'rótulos' para ajudar a detectar interações - como corantes fluorescentes. Mas esses 'rótulos' podem influenciar o ambiente local e as propriedades das proteínas e moléculas de glicano - levando a resultados falsos em alguns casos. "Rastreando as interações medindo as mudanças na resistividade elétrica, nossa tecnologia é 'livre de rótulos'. Assim, podemos preservar uma forma muito mais natural de interação, mais perto disso no organismo, o que tornará nossas medições e diagnósticos não apenas mais rápidos e sensíveis, mas também mais precisos, "explica o Dr. Tkáč.
p No que diz respeito ao ambiente de pesquisa na Eslováquia, está ficando melhor devido à presença de infraestrutura de classe mundial, ele diz, e ele acredita que isso, em combinação com subsídios ERC, pode reduzir a fuga de cérebros e atrair pessoas altamente qualificadas para fazer ciências na Eslováquia.