HSINCHU, ໄຕ້ຫວັນ, ວັນທີ 22 ມັງກອນ 2025 — ການເຮັດວຽກຂອງຈຸລັງມະນຸດຄ້າຍຄືກັບວິທີທີ່ເມືອງຕ້ອງການລະບົບການຂົນສົ່ງທີ່ຊັດເຈນເພື່ອຈັດສົ່ງສິ່ງຕ່າງ various ແລະວັດສະດຸຕ່າງ various ໄປສູ່ສະຖານທີ່ທີ່ຖືກຕ້ອງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄວາມໄວສູງຂອງລະບົບການຂົນສົ່ງນີ້ໃນຮ່າງກາຍມະນຸດໄດ້ສ້າງຄວາມທ້າທາຍຢ່າງຫຼວງຫຼາຍສໍາລັບນັກວິທະຍາສາດທີ່ສຶກສາມັນ. ທີມງານຄົ້ນຄວ້າທີ່ນໍາພາໂດຍດຣ. Frank Lin, ອາຈານຜູ້ໂດດເດັ່ນຂອງສະຖາບັນຢາ Molecular ຢູ່ National Tsing Hua University (NTHU) ໃນໄຕ້ຫວັນ, ໄດ້ພັດທະນາ “ລະບົບ rivet” (RIVET) ທີ່ເຮັດໜ້າທີ່ຄ້າຍຄືກັບເທັກນິກການແຊ່ແຂງການຂົນສົ່ງຈຸລັງ. ໂດຍການສ່ອງແສງຈຸລັງດ້ວຍແສງ, ມັນສາມາດຢຸດການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງ vesicles ການຂົນສົ່ງສະເພາະພາຍໃນຈຸລັງພາຍໃນວິນາທີ, ຄືກັບວ່າພວກມັນຖືກ “immobilized.”
ທີມງານຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຢືນຢັນເຕັກໂນໂລຢີນີ້ຕື່ມອີກໃນການທົດລອງສັດ. ພາຍໃຕ້ກ້ອງຈຸລະທັດ, ມັນໄດ້ສັງເກດວ່າ, ຫຼັງຈາກຖືກສ່ອງແສງໂດຍຄື່ນຟອງສີຟ້າສະເພາະ, nematodes ທີ່ເຄື່ອນໄຫວຢູ່ເດີມກາຍເປັນ motionless ຢ່າງສົມບູນ, ຄືກັບວ່າມົນຕີ freezing ຈາກຮູບເງົາ “Harry Potter” ໄດ້ຖືກໂຍນໃສ່ພວກມັນ. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນການຢຸດຊົ່ວຄາວຂອງ vesicles synaptic ທີ່ຮັບຜິດຊອບໃນການສົ່ງສັນຍານປະສາດໃນຈຸລັງຂອງພວກມັນ. ເມື່ອແຫຼ່ງແສງຖືກປິດ, nematodes ໄດ້ຟື້ນຟູການເຄື່ອນໄຫວຂອງພວກມັນຄືກັບວ່າມົນຕີໄດ້ຖືກຍົກເລີກ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເທັກນິກນີ້ສາມາດຄວບຄຸມການເຮັດວຽກຂອງລະບົບປະສາດໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງແລະສາມາດຍ້າຍໄປໄດ້.
Lin ໄດ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການຄົ້ນພົບນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ມີທ່າແຮງທີ່ຈະຊ່ວຍໃຫ້ນັກວິທະຍາສາດເຂົ້າໃຈກົນໄກການເຮັດວຽກຂອງຊີວິດໄດ້ດີຂຶ້ນ, ແຕ່ມັນຍັງສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອຄວບຄຸມການສ່ອງ insulin, ການດູດຊຶມສານອາຫານ, ການນໍາສະແດງປະສາດ, ແລະແມ່ນແຕ່ການຮຸກຮານຂອງໄວຣັສ, ນໍາມາເຊິ່ງຄວາມຫວັງໃໝ່ສໍາລັບການປິ່ນປົວພະຍາດຕ່າງ various. ການຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຖືກຈັດພິມໃນວາລະສານຊັ້ນນໍາ Advanced Science.
ການເຮັດວຽກຂອງຊີວິດຈໍາເປັນຕ້ອງອີງໃສ່ຈຸລັງເພື່ອຂົນສົ່ງສານຕ່າງ various, ດ້ວຍ vesicles ການຂົນສົ່ງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍພັນຢ່າງແລ່ນຢູ່ໃນລົດໄຟທີ່ແຕກຕ່າງກັນຄ້າຍຄືກັບລະບົບ logistics ທີ່ສັບສົນແລະຊັດເຈນ. ແຕ່ວ່າສານເຫຼົ່ານີ້ຖືກຈັດສົ່ງຢ່າງຖືກຕ້ອງໄປສູ່ຈຸດຫມາຍປາຍທາງຂອງພວກເຂົາແນວໃດ? Lin ໄດ້ອະທິບາຍວ່າຈຸລັງບັນຈຸສານອາຫານ, hormones, ແລະສານອື່ນ other ທີ່ຈະຖືກຂົນສົ່ງໃນ vesicles ຄ້າຍຄືກັບຟອງອາກາດນ້ອຍ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໂປຣຕີນ motor ຈະປະກອບ vesicles ເຫຼົ່ານີ້ຕາມ “microtubules” ຈຸລັງ, ເສັ້ນທາງທີ່ເປັນທໍາມະຊາດ, ແລະຈັດສົ່ງພວກມັນໄປສູ່ຈຸດຫມາຍປາຍທາງທີ່ຖືກຕ້ອງ.
“ຄວາມໄວຂອງການຂົນສົ່ງ intracellular ແມ່ນຫນ້າປະຫລາດໃຈ!” Lin ກ່າວ. ຖ້າ vesicles ການຂົນສົ່ງໄດ້ຂະຫຍາຍຂະຫນາດເປັນລົດ, ຄວາມໄວຂອງພວກເຂົາສາມາດບັນລຸ 700 ກິໂລແມັດຕໍ່ຊົ່ວໂມງ, ໄວກວ່າລົດໄຟທີ່ເລັ່ງ. ລະບົບ rivet ທີ່ພັດທະນາໂດຍ Lin ແມ່ນຄ້າຍຄືກັບລະບົບການຫ້າມລົດສຸກເສີນສໍາລັບຍານພາຫະນະ, ສາມາດຢຸດ vesicles ການຂົນສົ່ງຢ່າງສົມບູນພາຍໃນ 15 ວິນາທີ.
Lin ກ່າວວ່າໃນອະດີດ, ເພື່ອຢຸດລະບົບການຂົນສົ່ງ intracellular ສໍາລັບການສຶກສາຕ້ອງການການແຍກຫຼືການຍັບຍັ້ງໂມເລກຸນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງໃນ vesicles ການຂົນສົ່ງ, ເຊິ່ງໃຊ້ເວລາ 3 ວັນແລະບໍ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ລະບົບ rivet ທີ່ພັດທະນາໂດຍທີມງານຄົ້ນຄວ້າໄດ້ແກ້ໄຂບັນຫານີ້. ມັນໃຊ້ການດັດແປງພັນທຸກໍາເພື່ອຜະລິດ “biological glues” ທີ່ແຕກຕ່າງກັນສໍາລັບ vesicles ການຂົນສົ່ງແລະ microtubules ສະເພາະ. ພາຍໃຕ້ການສ່ອງແສງຂອງຄື່ນຟອງສີຟ້າສະເພາະ, vesicles ແລະລົດໄຟຕິດກັນຄ້າຍຄືກັບກາວ AB, ຢຸດການເຄື່ອນໄຫວຂອງພວກເຂົາ.
Lin ໄດ້ອະທິບາຍວ່ານອກເຫນືອຈາກແສງ, ສານເຄມີຍັງສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອຄວບຄຸມລະບົບການຂົນສົ່ງຈຸລັງ, ແຕ່ມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະເອົາສານເຫຼົ່ານີ້ອອກ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະເລີ່ມຕົ້ນແລະຢຸດຂະບວນການຕາມຄວາມປະສົງ. ໃນການປຽບທຽບ, ວິທີການສ່ອງແສງແມ່ນສົມບູນແບບຫຼາຍ. “Vesicle ໃດກໍ່ຕາມທີ່ສ່ອງແສງຢຸດ, ແລະມັນເລີ່ມເຄື່ອນໄຫວອີກຄັ້ງເມື່ອແສງສີຟ້າຖືກປິດ. ມັນຄ້າຍຄືກັບການມີສະວິດ on ແລະ off.”
ການຄົ້ນພົບເທັກນິກນີ້ແມ່ນເກີດຂຶ້ນໂດຍບັງເອີນ. ເມື່ອ Lin ໄດ້ນໍາພາການຄົ້ນຄວ້າຂອງ Shiau-Chi Chen, ນັກສຶກສາປະລິນຍາໂທຢູ່ສະຖາບັນຢາ Molecular, ພວກເຂົາຮ່ວມກັນໄດ້ຄົ້ນພົບວ່າກຸ່ມຄວບຄຸມທີ່ຖືກອອກແບບມາເດີມສະແດງໃຫ້ເຫັນປະກົດການທີ່ບໍ່ຄາດຄິດ. ສິ່ງນີ້ໄດ້กระตุ้นການປ່ຽນແປງໃນການຄິດຂອງພວກເຂົາ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ທີມງານຄົ້ນຄວ້າສາມາດປ່ຽນອຸບັດເຫດໃຫ້ເປັນການຄົ້ນພົບທີ່ສໍາຄັນ.
“ຖ້າພວກເຮົາບັນລຸຄວາມສາມາດໃນການຄວບຄຸມຈຸລັງຕາມຄວາມປະສົງ, ຈະບໍ່ມີພະຍາດອີກແລະບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງກິນຢາ.” ນີ້ແມ່ນຄວາມປາດຖະຫນາທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ຂອງ Lin ໃນຖານະເປັນນັກວິທະຍາສາດທາງດ້ານຊີວະການແພດ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ຫຼັງຈາກພັດທະນາລະບົບ rivet, ທີມງານທີ່ລາວນໍາພາໄດ້ນໍາໃຊ້ມັນໃນຫຼາຍຂົງເຂດຂອງການຄົ້ນຄວ້າ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ໄວຣັສ COVID-19 ອີງໃສ່ vesicles ACE2 ເພື່ອເຂົ້າສູ່ຮ່າງກາຍມະນຸດ. ທີມງານຄົ້ນຄວ້າຂອງ Lin ໄດ້ສໍາເລັດການນໍາໃຊ້ລະບົບ rivet ເພື່ອປິດການຂົນສົ່ງຂອງ vesicles ACE2 ແລະສະກັດກັ້ນການຮຸກຮານຂອງໄວຣັສ.
ນອກເຫນືອຈາກການຄວບຄຸມການຂົນສົ່ງຈຸລັງໃນ nematodes, ລະບົບ rivet ຍັງສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອຄວບຄຸມມັນໃນສັດທົດລອງເຊັ່ນ: ຜົ້ງແລະຫນູ. ສິ່ງທີ່ສໍາຄັນກວ່ານັ້ນ, ທີມງານຂອງ Lin ໄດ້ພົບວ່າການເຖົ້າແກ່ຍັງກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງໃກ້ຊິດກັບການເຮັດວຽກຂອງການຂົນສົ່ງ intracellular. ຖ້າການຂົນສົ່ງຈຸລັງສາມາດຄວບຄຸມໄດ້, ມັນຈະນໍາໄປສູ່ເສັ້ນທາງການຄົ້ນຄວ້າໃໝ່ສໍາລັບການປິ່ນປົວພະຍາດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບອາຍຸແລະພະຍາດ neurological ພ້ອມທັງການຕິດເຊື້ອໄວຣັສ.
ຕິດຕໍ່:
Holly Hsueh
NTHU
(886)3-5162006
hoyu@mx.nthu.edu.tw
Lin (ກາງ) ຂອງສະຖາບັນຢາ Molecular ຂອງ NTHU ໄດ້ນໍາພາທີມງານຄົ້ນຄວ້າທີ່ປະກອບດ້ວຍຜູ້ຊ່ວຍຄົ້ນຄວ້າ Shiau-Chi Chen (ຂວາ) ແລະນັກສຶກສາປະລິນຍາໂທ Neng-Jie Zeng (ຊ້າຍ) ເພື່ອພັດທະນາເທັກນິກການແຊ່ແຂງການຂົນສົ່ງຈຸລັງ “rivet system”. (ຮູບ: National Tsing Hua University)
