Araştırmacılar, zayıf manyetik alanlara ve radyo frekansı darbelerine yanıt veren proteinler geliştirdi. Bu manyetik tepkiler, daha düşük güçlü MR benzeri cihazlarla hedef proteinlerin izlenmesine ve mıknatıslarla uzaktan kontrol edilebilen tedavilere kapı aralayabilir.
Bilim insanları, proteinlerin ışık yayma ve bağlanma davranışlarını zayıf manyetik alanlara ve odaklanmış radyo frekansı (RF) darbelerine göre değiştirebilecek şekilde mühendisliklediklerini bildirdi. Oxford Üniversitesi’ndeki ekip Nature’da yayımlanan çalışmada, LOV (light-oxygen-voltage) gibi ışığa duyarlı protein parçalarının manyetik alanla etkileşiminden kaynaklanan fluoresan sönmesini RF darbeleriyle kontrol edebildiklerini gösterdi. Bu yaklaşım hedeflenmiş, MR benzeri sinyallerle belirli proteinleri izleme fikrini güçlendiriyor.
Manyetik tepkiler nasıl ortaya çıkıyor?
Konunun fiziki temeli, floresan proteinlerde uyarılmış elektronların flavin gibi yakın moleküllere geçişinde oluşan “radikal çift” mekanizmasına dayanıyor. Harvard Üniversitesi’nden Adam Cohen ve ekip arkadaşları, antiparalel spinli elektron çiftlerinin oluşumunun manyetik alanla baskılanmasının geri dönüşü (ve dolayısıyla yayılan ışığı) azalttığını gösterdi. RF darbeleri eklenince, araştırmacılar bu sönmeyi belli frekanslarda ve alan kombinasyonlarında güçlendirip kontrol edebiliyor; radyo darbeleri manyetik alandan daha keskin bir odaklama sağladığı için görüntülemede avantaj sunuyor.
Oxford Üniversitesi’ndeki Harrison Steel ve Gabriel Abrahams liderliğindeki çalışmalar, üst üste mutasyon ve seçim yoluyla RF + manyetik alana güçlü yanıt veren protein varyantları bulduklarını gösteriyor. Ancak şu anki proteinlerin çoğu yine lazerle uyarılmayı gerektiriyor; bu da derin doku uygulamalarında sınırlayıcı. Nonfiction Laboratories ve Calico Life Sciences’ta yürütülen henüz yayımlanmamış çalışmalar, lazer yerine kimyasal reaksiyonlarla ışıldayan düzenekler geliştirerek bu sorunu aşmayı hedefliyor.
Uygulama açısından potansiyel iki büyük alan öne çıkıyor: zayıf manyetik alanlarla çalışabilen, MR benzeri cihazlarla izlenebilen biyomoleküller için yeni görüntüleme yöntemleri ve mıknatıslarla antikorların bağlanma yeteneğini ayarlayarak yan etkileri azaltmaya yönelik manyetik kontrollü terapiler. Nonfiction Laboratories’ın CEO’su Richard Fuisz, manyetik alanların antikor bağlanmasını kısmen azaltabildiğini ve bunun hedeflenmiş aktivasyon için bir yol olabileceğini söylüyor. Yine de araştırmacılar önemli teknik aşamalardan ve derin dokuya erişim zorluklarından söz ediyor; alanın olgunlaşması için daha çok çalışma gerekiyor.
Kaynaklar ve Bağlantılar:
- www.nature.com/articles/s41586-025-09971-3
- pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c03997
- andrewgyork.github.io/gfp_magnetofluorescence/#MagLOV_update
- www.science.org/content/article/magnetically-sensitive-proteins-could-lead-new-imaging-tools-and-remote-controlled
