नेचर में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, शोधकर्ताओं ने यादृच्छिक हेटरोपॉलीमर (आरएचपी) विकसित किए हैं जो एंजाइमों की नकल करते हैं, जो प्रोटीन जैसे कार्यों वाले सिंथेटिक सामग्रियों के लिए एक नया दृष्टिकोण प्रदान करते हैं। लगभग 1,300 मेटालोप्रोटीन के सक्रिय स्थलों से प्रेरणा लेते हुए, टीम ने एक-पॉट संश्लेषण विधि का उपयोग करके इन आरएचपी को डिज़ाइन किया, जिससे प्रभावी रूप से एंजाइम मिमिक्स बनाए गए।

अध्ययन सिंथेटिक रूप से प्रोटीन के जटिल कार्यों को दोहराने में एक लंबे समय से चली आ रही चुनौती का समाधान करता है। जबकि वैज्ञानिकों ने प्रोटीन की प्राथमिक, माध्यमिक और तृतीयक संरचनाओं की नकल करने में प्रगति की है, रासायनिक, संरचनात्मक और गतिशील विषमता को प्राप्त करना जो उनके कार्य के लिए महत्वपूर्ण है, मायावी बना हुआ है। शोधकर्ताओं का प्रस्ताव है कि पॉलिमर में खंडीय स्तर पर साइडचेन की स्थानिक और लौकिक व्यवस्था को प्रोग्राम करके, प्रोटीन व्यवहारों को दोहराना संभव है। उनका यह भी सुझाव है कि पॉलिमर की घूर्णी स्वतंत्रता मोनोमर अनुक्रम विशिष्टता में सीमाओं की भरपाई कर सकती है, जिससे पूरे समूह में लगातार व्यवहार हो सकता है।

शोधकर्ताओं ने आरएचपी में प्रमुख मोनोमर पेश किए, जो प्रोटीन में पाए जाने वाले कार्यात्मक अवशेषों के समकक्ष के रूप में कार्य करते हैं। उन्होंने छद्म-सक्रिय साइटें बनाने के लिए इन प्रमुख मोनोमर युक्त खंडों की रासायनिक विशेषताओं, जिनमें खंडीय हाइड्रोफोबिसिटी शामिल है, को सांख्यिकीय रूप से संशोधित किया। ये साइटें प्रमुख मोनोमर को प्रोटीन में पाए जाने वाले समान एक सूक्ष्म वातावरण प्रदान करती हैं।

[काल्पनिक विश्वविद्यालय] में सामग्री विज्ञान के प्रोफेसर और अध्ययन के प्रमुख लेखक डॉ. [काल्पनिक नाम] ने समझाया, "हम अनिवार्य रूप से इन पॉलिमर के भीतर एंजाइम सक्रिय साइटों के सरलीकृत संस्करण बना रहे हैं।" "यह हमें प्राकृतिक एंजाइम की सटीक और जटिल संरचना की आवश्यकता के बिना उत्प्रेरक गतिविधि प्राप्त करने की अनुमति देता है।"

इस शोध के निहितार्थ उत्प्रेरण, दवा वितरण और सामग्री विज्ञान सहित विभिन्न क्षेत्रों के लिए महत्वपूर्ण हैं। एंजाइम मिमिक्स संभावित रूप से औद्योगिक प्रक्रियाओं में प्राकृतिक एंजाइमों को प्रतिस्थापित कर सकते हैं, जो अधिक स्थिरता और ट्यूनबिलिटी प्रदान करते हैं। दवा वितरण में, इन पॉलिमर को विशिष्ट कोशिकाओं या ऊतकों को लक्षित करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है, जिससे नियंत्रित तरीके से दवाएं निकलती हैं।

इन आरएचपी का विकास पॉलिमर रसायन विज्ञान और कम्प्यूटेशनल विश्लेषण में प्रगति पर निर्भर करता है। एआई ने मेटालोप्रोटीन के सक्रिय स्थलों का विश्लेषण करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई, उन प्रमुख विशेषताओं की पहचान की जिन्हें बाद में आरएचपी के डिजाइन में शामिल किया गया। मशीन लर्निंग एल्गोरिदम का उपयोग पॉलिमर की संरचना और संरचना को अनुकूलित करने के लिए किया गया था, यह सुनिश्चित करते हुए कि उन्होंने वांछित उत्प्रेरक गतिविधि का प्रदर्शन किया।

अध्ययन में शामिल नहीं एक कम्प्यूटेशनल केमिस्ट डॉ. [काल्पनिक नाम] ने कहा, "एआई सामग्री विज्ञान में एक अनिवार्य उपकरण बनता जा रहा है।" "यह हमें विशाल रासायनिक स्थानों का पता लगाने और विशिष्ट कार्यों के साथ नई सामग्रियों के लिए आशाजनक उम्मीदवारों की पहचान करने की अनुमति देता है।"

शोध की वर्तमान स्थिति में आरएचपी का और अनुकूलन और उनके संभावित अनुप्रयोगों की खोज शामिल है। शोधकर्ता इन पॉलिमर को बड़े पैमाने पर संश्लेषित करने के लिए नई विधियों को विकसित करने पर भी काम कर रहे हैं। भविष्य के विकास में और भी अधिक जटिल कार्यों वाले आरएचपी का निर्माण शामिल हो सकता है, जिससे संभावित रूप से कृत्रिम एंजाइमों का विकास हो सकता है जो अपने प्राकृतिक समकक्षों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं।