p Os anticorpos são proteínas que atuam como moléculas de reconhecimento para patógenos, como vírus e bactérias, e são os burros de carga do sistema imunológico do corpo. Eles reconhecem moléculas específicas e se ligam a elas fortemente, o que os torna ideais para aplicações biomédicas, como diagnósticos ou tratamentos terapêuticos. Infelizmente, a produção de anticorpos é cara, e eles não são muito estáveis. Isso tem motivado um número crescente de químicos a explorar novos materiais sintéticos que podem imitar aspectos-chave da estrutura e função do anticorpo. Apesar disso, continua sendo um desafio fundamental criar populações quimicamente diversas de proteínas semelhantes, nanoestruturas sintéticas dobradas que podem ser adaptadas para ligar especificamente patógenos e outras moléculas. p Em um estudo recente publicado em ACS Nano , uma equipe de funcionários da Fundição, trabalhando em estreita colaboração com os usuários da UC San Francisco, Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico, e a New York University, desenvolveram um novo método para sintetizar rapidamente e rastrear bibliotecas de nanoestruturas peptóides bidimensionais capazes de se ligar seletivamente a proteínas alvo. Peptoides são bioinspirados, moléculas definidas por sequência que atuam como blocos de construção para a construção de estruturas semelhantes a proteínas.

p "Agora podemos construir facilmente populações de materiais sintéticos que podem ser projetados para reconhecer um patógeno potencial, "disse Ron Zuckermann, um cientista sênior da Foundry que liderou o estudo. "É um exemplo brilhante de nanociência biomimética:a criação de arquiteturas químicas funcionais a partir de cadeias de polímeros ricos em informações. "

p Zuckermann e seus colegas projetaram uma família de polímeros peptóides para dobrar em nanofolhas ordenadas exibindo uma alta densidade de diversos loops peptóides em sua superfície, como uma versão molecular de Velcro. A densidade de loops na nanofolha oferece vários locais de fixação para proteínas-alvo e aumenta a seletividade e a sensibilidade de ligação.

p Uma das principais limitações para a triagem de grandes bibliotecas de nanoestruturas dobradas é a complexidade de sua síntese. A equipe de pesquisa trabalhou para automatizar quase todas as etapas do processo de síntese e triagem - desde a síntese química de peptóides contendo loop (loopides), montar os loops em nanofolhas, triagem das nanofolhas loopoid contra várias proteínas para a atividade de ligação (hits), e validar hits.

p Usando este novo procedimento, os pesquisadores identificaram uma estrutura peptóide que prontamente e seletivamente se liga ao antígeno protetor do antraz, uma proteína relacionada à toxina.

p “Este trabalho foi fruto de um grande esforço de várias instituições e representa um marco para a área, "disse Zuckermann.

p Otimização da síntese, conjunto, e os processos de triagem fornecem uma estratégia escalonável para a geração e triagem de grandes bibliotecas químicas de nanomateriais 2-D que podem exibir ligação potente e seletiva para proteínas alvo. Essas propriedades devem permitir a rápida descoberta de materiais de ligação específicos do patógeno e ter um impacto em muitas aplicações biomédicas, como detecção, diagnósticos, e terapêutica.