নেচারের একটি গবেষণা অনুসারে, গবেষকরা র‍্যান্ডম হেটেরোপলিমার (আরএইচপি) তৈরি করেছেন যা এনজাইমের মতো কাজ করে, যা প্রোটিনের মতো কাজ করা সিনথেটিক উপকরণগুলির জন্য একটি নতুন পদ্ধতি। প্রায় ১,৩০০ মেটালোপ্রোটিনের সক্রিয় সাইট থেকে অনুপ্রেরণা নিয়ে দলটি একটি ওয়ান-পট সিন্থেসিস পদ্ধতি ব্যবহার করে এই আরএইচপিগুলি ডিজাইন করেছে।

গবেষকরা পলিমারগুলিতে নির্দিষ্ট মনোমার প্রবর্তন করেছেন, যা প্রোটিনে পাওয়া কার্যকরী অবশিষ্টাংশের সমতুল্য হিসাবে কাজ করে। এই মূল মনোমারযুক্ত অংশগুলির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি, যেমন সেগমেন্টাল হাইড্রোফোবিসিটি, পরিসংখ্যানগতভাবে সামঞ্জস্য করে দলটি সিউডো-অ্যাক্টিভ সাইট তৈরি করেছে। এই সাইটগুলি মূল মনোমারগুলিকে প্রোটিনে পাওয়া মাইক্রোএনভায়রনমেন্টের মতো পরিবেশ সরবরাহ করে, যা তাদের এনজাইমের মতো কাজ করতে সক্ষম করে।

গবেষণার লেখকরা বলেছেন, "আমরা প্রস্তাব করছি যে প্রোটিনের থেকে ভিন্ন ব্যাকবোন রসায়নযুক্ত পলিমারগুলির জন্য, সেগমেন্টাল স্তরে সাইডচেইনগুলির স্থানিক এবং অস্থায়ী অভিক্ষেপ প্রোগ্রামিং প্রোটিনের আচরণগুলি প্রতিলিপি করতে কার্যকর হতে পারে।" তাঁরা আরও উল্লেখ করেছেন যে পলিমার চেইনগুলির ঘূর্ণন স্বাধীনতা মনোমার সিকোয়েন্স স্পেসিফিসিটির সীমাবদ্ধতাগুলি কাটিয়ে উঠতে সহায়তা করে, যার ফলে পলিমারগুলির পুরো সমষ্টিতে সামঞ্জস্যপূর্ণ আচরণ দেখা যায়।

এই উদ্ভাবনটি সিন্থেটিকভাবে প্রোটিনের কার্যাবলী প্রতিলিপি করার ক্ষেত্রে দীর্ঘদিনের একটি চ্যালেঞ্জ মোকাবিলা করে। যদিও পূর্বের প্রচেষ্টাগুলি প্রোটিনের প্রাথমিক, মাধ্যমিক এবং তৃতীয় কাঠামো অনুকরণ করার দিকে দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছিল, তবে প্রোটিন কার্যাবলীগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ রাসায়নিক, কাঠামোগত এবং গতিশীল ভিন্নতা অর্জন করা কঠিন ছিল। এই নতুন পদ্ধতিটি সেগমেন্টাল স্তরে সাইডচেইনগুলির স্থানিক এবং অস্থায়ী বিন্যাস প্রোগ্রামিংয়ের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, যা সিনথেটিক পলিমারগুলিতে প্রোটিনের মতো আচরণ অর্জনের জন্য একটি ভিন্ন কৌশল সরবরাহ করে।

এই গবেষণার তাৎপর্য অনুঘটক, ওষুধ সরবরাহ এবং উপকরণ বিজ্ঞান সহ বিভিন্ন ক্ষেত্রে বিস্তৃত। এনজাইম মিমিকগুলি সম্ভবত শিল্প প্রক্রিয়াগুলিতে প্রাকৃতিক এনজাইমগুলির প্রতিস্থাপন করতে পারে, যা আরও বেশি স্থিতিশীলতা এবং টিউনযোগ্যতা সরবরাহ করে। ওষুধ সরবরাহের ক্ষেত্রে, এই পলিমারগুলি নির্দিষ্ট কোষ বা টিস্যুকে লক্ষ্য করে ডিজাইন করা যেতে পারে, যা নিয়ন্ত্রিত পদ্ধতিতে ওষুধ নির্গত করে। তদুপরি, প্রোটিনের মতো কার্যাবলীযুক্ত উপকরণ তৈরি করার ক্ষমতা নতুন ধরণের সেন্সর, অ্যাকচুয়েটর এবং অন্যান্য উন্নত উপকরণগুলির বিকাশের দিকে পরিচালিত করতে পারে।

গবেষকরা বিশ্বাস করেন যে এই পদ্ধতিটি উন্নত কার্যকারিতা এবং বহুমুখিতা সহ বায়োইনস্পায়ার্ড উপকরণগুলির একটি নতুন প্রজন্মের পথ প্রশস্ত করতে পারে। ভবিষ্যতের গবেষণা এই আরএইচপিগুলির নকশা অনুকূলকরণ এবং বিভিন্ন ক্ষেত্রে তাদের সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলি অনুসন্ধানের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করবে। দলটি নকশা প্রক্রিয়াটিকে আরও পরিমার্জন করতে এবং এই জটিল পলিমারগুলির আচরণ ভবিষ্যদ্বাণী করতে এআই এবং মেশিন লার্নিং ব্যবহারের বিষয়েও তদন্ত করার পরিকল্পনা করেছে।