- گروه شیمی - https://www.chemgroup.net -

تولید آنزیم های کریستالی در فضا برای مبارزه با اثرات سلاح های شیمیایی

فضانوردان دانشمند مستقر در ایستگاه فضایی بین‌المللی در حال تولید آنزیم‌های کریستالی برای مطالعه اثرات عوامل شیمیایی موثر بر اعصاب هستند.

به نقل از دیلی‌میل، اهمیت این تحقیق این است که تولید آنزیم‌های کریستالی در ابعاد بزرگ در زمین امکان‌پذیر نیست اما در فضا به دلیل ضعیف بودن جاذبه و امکان ایجاد بی‌وزنی، محققان می‌توانند کریستال‌های بزرگ‌تری ایجاد نمایند.

این آنزیم‌ها می‌توانند برای تولید پادزهرهای قدرتمند مورد استفاده قرار بگیرند.

یکی از این آنزیمها استیل کولین استراز یا کولین استراز آنزیمی است که استیل کولین را که برای تحریک اعصاب لازم است در محل سیناپس آبکافت می‌کند.

استیل کولین پیامرسان عصبی دررشته‌های عصبی پاراسمپاتیک تراوش‌شونده از رشته‌های پیش گره‌ای و پس گره‌ای است.

بر روی اندام‌ها یا سلول‌های هدف گیرنده‌هایی وجود دارد که موجب تاثیر نوروترانسمیترهای آزادشده بر اثر برانگیخته شدن سامانه عصبی خودگردان بر آنها می‌شود. تنوع این گیرنده‌ها موجب اختصاصی شدن تاثیر پیامرسان‌های عصبی بر بافت‌های گوناگون می‌شود. گیرنده استیل‌کولین پروتئین غشایی درونی است که نسبت به اتصال ترارسان عصبی استیل‌کولین واکنش نشان می‌دهد.

یکی از مواردی که در محرک‌های عصبی سبب مرگ می‌شوند گازهای “سارین”(Sarin) و “وی‌ایکس”(VX) هستند و محققان مستقر در ایستگاه فضایی قصد دارند با ساخت کریستال‌های آنزیمی بزرگتر بر روی آنها کار کنند.

سارین (Sarin) یک ترکیب شیمیایی فسفری مخرب سیستم اعصاب و ماده‌ای بسیار سمی و مرگبار با فرمول شیمیایی C4H10FO2P است. شکل ظاهری این ترکیب، مایع بی‌رنگ شفاف و در شکل خالص بی‌بو است. سارین در طبقه‌بندی جنگ‌افزارهای شیمیایی در دسته عوامل عصبی و جزو عوامل سری G قرار می‌گیرد. این ماده عضلات قلب و سیستم تنفسی را از کار می‌اندازد و قرارگرفتن در معرض گاز آن در چند دقیقه می‌تواند منجر به مرگ ناشی از خفگی شود.

سارین (Sarin)

سارین در سال ۱۹۳۸ میلادی توسط تیمی از دانشمندان آلمانی به رهبری گرهارد شرادر (Gerhard Schrader) در حین کار بر روی مواد حشره کش کشف شد.

بهینه سازی روش تولید نانو کامپوزیت ها
[1]

عامل خطرناک‌تر، عامل “وی ایکس” است. دوز کشنده متوسط وی ایکس ۳۰ میلی گرم در متر مکعب بر دقیقه است و بنابراین درجه سمیت آن از سارین بیشتر است.

در مقایسه با عوامل شیمیایی سری G، وی ایکس عاملی بسیار پایدارتر است و می‌تواند برای روزها و حتی هفته‌ها در شرایط آب و هوای معتدل باقی بماند. برای مثال فراریت سارین(GB) در ۲۵ درجه سانتی گراد 22 گرم بر متر مکعب است، درحالیکه این میزان در همین دما برای وی ایکس تنها ۱۰٫۵ میلی گرم بر متر مکعب است. وی ایکس در هوای آفتابی می‌تواند بین سه تا ۲۱ روز در خاک باقی بماند.
نمونه‌های اولیه آنزیم‌های استیل کولین ماه گذشته به فضا ارسال شده‌اند و حال کریستال‌های بزرگ در شرایط جاذبه کم تولید شده‌اند و به زمین فرستاده خواهند شد تا مورد مطالعه قرار بگیرند.

محققان اعلام کرده‌اند با توجه به افزایش نگرانی‌ها در رابطه با استفاده از سلاح‌های شیمیایی تلاش می‌کنند تا به راه‌حل‌هایی برای مصدومان این حمله‌ها بیابند.

این پروژه تحت نظر موسسه ملی بهداشت آمریکا در قالب مبارزه با تهدیدات شیمیایی انجام شده است.