مروری بر خوداجتماعی پپتیدها و کاربردهای آن
محورهای موضوعی : سامانه های پلیمری تحریک پذیر
1 - دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان
کلید واژه:
چکیده مقاله :
خوداجتماعی مولکولی (Molecular Self-assembly) گردهم‌آیی آنی مولکول‌ها یا درشت‌مولکول‌ها برای تشکیل ساختارهای اَبَرمولکولی به وسیله‌ی برهم‌کنش‌های غیرکوالانسی است. این پدیده‌ی مهم موضوع تحقیقاتی میان‌رشته‌ای است که ظرفیت‌های کاربردی فراوانی در حوزه‌های مختلف دارد. یکی از مهم‌ترین نیروهای پیشران (Driving Forces) خوداجتماعی مولکولی وجود خاصیت دومحیط‌دوستی (Amphiphilicity) در مولکول‌های سامانه است که می‌تواند سبب جدایی میکروفاز شود و نانوساختارهای پیچیده و پایداری به وجود آورد. پپتیدهای (Peptides) خوداجتماع یکی از مهم‌ترین دسته‌ها در میان انواع مولکول‌های با قابلیت خوداجتماعی هستند. در سامانه‌های حاوی این پپتیدها رفتار غنی خوداجتماعی مشاهده می‌شود که به دلیل حضور هم‌زمان برهم‌کنش‌های مختلف (مانند برهم‌کنش‌های الکترواستاتیک (Electrostatic)، آب‌گریزی (Hydrophobicity) و پیوند هیدروژنی) در سامانه متشکل از آن‌ها و تنوع پیکربندی مولکولی آن‌هاست. درک بهتر خوداجتماعی پپتیدها سبب طراحی بهتر آن‌ها برای تولید نانوساختارهای کاربردی‌تر خواهد شد. در این مقاله‌ی مروری، ابتدا خوداجتماعی پپتیدها و اهمیت مطالعه‌ی آن بیان می‌شود. سپس چند نمونه از پپتیدهایی که خوداجتماعی آن‌ها به دلایل مختلف مورد توجه دانشمندان این حوزه است، مانند پپتیدهای حلقوی، پپتیدهای دومحیط‌دوست، پپتیدهای مکمل یونی (Ionic Com ple men tary Pep tides) و چند نمونه‌ی دیگر، معرفی می‌شوند. همچنین برخی کاربردها و مزایای مهم خوداجتماعی پپتیدها، که شامل ساخت‌وساز در ابعاد نانومتری، مهندسی بافت (Tissue Engineer ing)، انتقال دارو (Drug Delivery)، استفاده به عنوان حسگرهای زیستی و مطالعه‌ی بیماری‌های صورتبندی (Con formational Disease) است، مرور می‌شوند.
Molecular self-assembly is the spontaneous aggregation of molecules or macromolecules into supramolecular structures with non-covalent interactions. This phenomenon is an interdisciplinary research topic that has a lot of potential applications in various fields. One of the main driving forces of molecular self-assembly is the existence of molecular amphiphilicity in the system which can cause microphase separation and create complex and stable nanostructures. Self-assembling peptides are one of the most important classes of molecules with the ability to self-assemble. The rich self-assembly behavior is observed in systems of peptides, due to the simultaneous presence of different interactions (such as electrostatic interaction, hydrophobicity and hydrogen bond) in systems consisting of them and the diversity of their molecular configuration. Better understanding of peptides self-assembly enables the better design of peptides to form functional nanostructures. In this review article, at first, peptide self-assembly and its importance are stated. Then, some examples of self-assembling peptides which have attracted the interest of scientists for various reasons, such as cyclic peptides, amphiphilic peptides, ionic complementary peptides and some other examples, are explained. Also, some important applications and benefits of peptides self-assembly, which include nanoscale construction, tissue engineering, drug delivery, applications in biosensors, and the study of conformational diseases, are reviewed.
