ספין המשלב פיזיקה וביולוגיה

מחקר ישראלי חדש מגלה שחלבונים שקשורים למחלת אלצהיימר – אותם עמילואידים מעצבנים שיוצרים גושים דביקים במוח – מושפעים לא רק מהכימיה שלהם, אלא גם מהכיוון שבו האלקטרונים שלהם מסתובבים! כן, מסתובבים. זה נקרא "ספין" וזה בערך כמו לבחור אם לרקוד ימינה או שמאלה במסיבת ריקודים מולקולרית.

החוקרים, בהובלת יעל קפון, דוקטורנטית מהמכון לפיזיקה יישומית מהאוניברסיטה העברית (שכנראה יודעת איך לגרום לאלקטרונים לרקוד), בהנחיית פרופ' יוסי פלטיאל (שניהם בוגרי העברית, אגב) ובשיתוף פעולה עם פרופ' אהוד גזית מאוניברסיטת תל אביב, גילו שכאשר שמים את החלבונים על משטחים ממוגנטים – כלומר כאלה שיש להם כיוון מגנטי ברור – הם מתנהגים אחרת לגמרי. אם המגנט פונה לכיוון מסוים, החלבונים יוצרים פי שניים יותר סיבים, וחלקם אפילו ארוכים פי 20. אם הופכים את הכיראליות (הידיות המולקולריות שלהם), אז גם התוצאה מתהפכת. כאילו החלבונים אומרים: "אה, ככה אתה רוצה לשחק? אז בוא נראה לך!".

זה קשור לתופעה שנקראת CISS – סלקטיביות ספין מושרית בכיראליות – שהיא כמו אפליקציה שמחברת בין כיוון הספין של אלקטרונים לבין איך מולקולות מתנהגות. עד עכשיו השתמשו בזה בעיקר בכימיה ובחומרים, אבל עכשיו זה נכנס גם לביולוגיה, ופותח דלתות חדשות לגמרי.

החוקרים חושבים שבעתיד נוכל להשתמש בטכנולוגיות מגנטיות כדי לשלוט על איך חלבונים מתאגדים – אולי אפילו לעצור את היווצרות הסיבים המזיקים האלה. זה יכול לעזור לא רק באלצהיימר, אלא גם במחלות אחרות שקשורות לעמילואידים.

אז כן, מסתבר שלפעמים כדי להבין את המוח – צריך לחשוב כמו פיזיקאי. או לפחות לדעת מה הספין של האלקטרון שלך.

למחקר המלא בכתב העת ACS Nano >>>