নেচারের জার্নালে প্রকাশিত একটি গবেষণা অনুসারে, গবেষকরা র‍্যান্ডম হেটেরোপলিমার (আরএইচপি) তৈরি করেছেন যা এনজাইমের মতো কাজ করে, যা প্রোটিনের মতো কাজ করে এমন সিনথেটিক উপকরণ তৈরির একটি নতুন পদ্ধতি। প্রায় ১,৩০০ মেটালোপ্রোটিনের সক্রিয় সাইট থেকে অনুপ্রেরণা নিয়ে দলটি একটি ওয়ান-পট সিন্থেসিস পদ্ধতি ব্যবহার করে এই আরএইচপিগুলি ডিজাইন করেছে, যা কার্যকরভাবে এনজাইম মিমিক তৈরি করে।

গবেষণাটি সিনথেটিকভাবে প্রোটিনের জটিল কার্যাবলী নকল করার ক্ষেত্রে একটি দীর্ঘস্থায়ী চ্যালেঞ্জ মোকাবিলা করে। বিজ্ঞানীরা প্রোটিনের প্রাথমিক, মাধ্যমিক এবং তৃতীয় কাঠামো নকল করার ক্ষেত্রে অগ্রগতি করলেও, রাসায়নিক, গঠনগত এবং গতিশীল ভিন্নতা অর্জন করা যা তাদের কার্যকারিতা চালায়, তা অধরা রয়ে গেছে। দলের পদ্ধতিটি প্রোটিন থেকে রাসায়নিকভাবে ভিন্ন পলিমারের মধ্যে সেগমেন্টাল স্তরে সাইডচেইনের স্থানিক এবং অস্থায়ী বিন্যাস প্রোগ্রামিংয়ের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। এটি পলিমারগুলিকে প্রোটিনের আচরণগুলি প্রতিলিপি করতে দেয়, মনোমার সিকোয়েন্স স্পেসিফিসিটি-র সীমাবদ্ধতা পূরণের জন্য পলিমার ব্যাকবোনের ঘূর্ণন স্বাধীনতার সুবিধা গ্রহণ করে।

গবেষকরা আরএইচপি-তে মূল মনোমারগুলি প্রবর্তন করেন, যা প্রোটিনে পাওয়া কার্যকরী অবশিষ্টাংশের সমতুল্য হিসাবে কাজ করে। তারা সিগমেন্টাল হাইড্রোফোবিসিটি সহ এই মূল মনোমার ধারণকারী সেগমেন্টগুলির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিসংখ্যানগতভাবে মড্যুলেট করে সিউডো-অ্যাক্টিভ সাইট তৈরি করে। এই সাইটগুলি মূল মনোমারগুলিকে প্রোটিনে পাওয়া মাইক্রোএনভায়রনমেন্টের অনুরূপ একটি পরিবেশ সরবরাহ করে।

গবেষণার লেখকরা উল্লেখ করেছেন, "সেগমেন্টাল স্তরের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিসংখ্যানগতভাবে মড্যুলেট করে, আমরা আরএইচপি তৈরি করতে সক্ষম হয়েছি যা প্রোটিনের মতো মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট প্রদর্শন করে।"

এই গবেষণার তাৎপর্য অনুঘটক, ওষুধ সরবরাহ এবং উপকরণ বিজ্ঞান সহ বিভিন্ন ক্ষেত্রে বিস্তৃত। সিনথেটিক এনজাইম মিমিক তৈরি করার ক্ষমতা শিল্প প্রক্রিয়াগুলির জন্য নতুন অনুঘটক, আরও লক্ষ্যযুক্ত ওষুধ সরবরাহ ব্যবস্থা এবং উন্নত কার্যকারিতা সহ অভিনব উপকরণগুলির বিকাশের দিকে পরিচালিত করতে পারে।

এই আরএইচপিগুলির বিকাশ উপকরণ নকশার ক্ষেত্রে এআই এবং কম্পিউটেশনাল বিশ্লেষণের সম্ভাবনাকেও তুলে ধরে। গবেষকরা তাদের পলিমারগুলির নকশার দিকনির্দেশনার জন্য বিপুল সংখ্যক মেটালোপ্রোটিনের ডেটা ব্যবহার করেছেন, যা প্রমাণ করে যে কীভাবে এআই নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যযুক্ত নতুন উপকরণ আবিষ্কারকে ত্বরান্বিত করতে পারে। এই পদ্ধতিটি অন্যান্য কার্যকরী উপকরণগুলির নকশার ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা যেতে পারে, যা উপকরণ আবিষ্কারের একটি নতুন যুগের পথ প্রশস্ত করে।

ভবিষ্যতে, গবেষকরা আরএইচপিগুলির নকশা আরও অপ্টিমাইজ করার এবং বিভিন্ন ক্ষেত্রে তাদের অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ করার পরিকল্পনা করছেন। তারা পলিমারের মধ্যে মনোমারগুলির স্থানিক এবং অস্থায়ী বিন্যাস নিয়ন্ত্রণের জন্য নতুন পদ্ধতি বিকাশের লক্ষ্য নিয়েছে, যা আরও অত্যাধুনিক এনজাইম মিমিকের দিকে পরিচালিত করতে পারে। দল আশা করে যে তাদের কাজ বায়োইনস্পায়ার্ড পদ্ধতি ব্যবহার করে কার্যকরী উপকরণগুলির নকশার আরও গবেষণাকে অনুপ্রাণিত করবে।