Ilmuwan berhasil membuat antena terkecil yang pernah ada dengan ukuran 5 nanometer (nm) atau setara dengan 0,0000005 cm. Nanoantenna itu dibuat dari DNA, molekul yang membawa informasi genetik dan berukuran 20 ribu kali lebih kecil dari rambut manusia.
DNA juga bersinar, yang berarti menggunakan sinyal cahaya untuk merekam dan melaporkan kembali informasi. Sinyal cahaya tersebut dapat digunakan untuk mempelajari pergerakan dan perubahan protein secara real-time.
Penelitian ini sudah dipublikasikan di jurnal Nature Methods. Inovasi dengan antena khusus ini akan menghasilkan sinyal yang berbeda ketika protein memenuhi fungsi biologisnya.
“Seperti radio dua arah yang dapat menerima dan mengirimkan gelombang radio, nanoantenna fluoresen menerima cahaya dalam satu warna, atau panjang gelombang, dan bergantung pada pergerakan protein yang dirasakannya,” kata ahli kimia Alexis Vallée-Bélisle dari Université de Montréal (UdeM) di Kanada, dikutip dari Science Alert.
“Kemudian memancarkan cahaya kembali dalam warna lain, yang dapat kami deteksi,” lanjut Alexis Vallée-Bélisle.
Secara khusus, tugas antena adalah mengukur perubahan struktural protein dari waktu ke waktu. Protein adalah molekul besar dan kompleks yang melakukan semua jenis tugas penting dalam tubuh, mulai mendukung sistem kekebalan hingga mengatur fungsi organ.
Namun, ketika protein terburu-buru melakukan tugasnya, mereka mengalami perubahan struktur yang konstan, bertransisi dari satu keadaan ke keadaan lain dalam proses yang sangat kompleks. Ini yang disebut oleh para ilmuwan sebagai dinamika protein.
Satu keuntungan yang dimiliki antena dari DNA super kecil ini dibandingkan teknik analisis lainnya adalah ia mampu menangkap status protein yang berumur sangat pendek.
Saat meneliti, tim berhasil menguji antena mereka dengan tiga model protein yang berbeda – streptavidin, alkaline phosphatase, dan Protein G.
“Misalnya, kami dapat mendeteksi, secara real time dan untuk pertama kalinya, fungsi enzim alkaline phosphatase dengan berbagai molekul biologis dan obat-obatan,” kata ahli kimia Scott Harroun, dari UdeM.
“Enzim ini telah terlibat dalam banyak penyakit, termasuk berbagai kanker dan peradangan usus,” lanjutnya.
Para peneliti kini sedang mencari cara untuk membuat startup komersial sehingga teknologi nanoantena dapat dikemas secara praktis dan digunakan oleh orang lain, baik itu organisasi farmasi atau tim peneliti lainnya.
“Mungkin yang paling membuat kami bersemangat adalah kesadaran bahwa banyak laboratorium di seluruh dunia, yang dilengkapi dengan spektrofluorometer konvensional, dapat dengan mudah menggunakan antena nano ini untuk mempelajari protein favorit mereka, seperti mengidentifikasi obat baru atau mengembangkan teknologi nano baru,” jelas Vallée -Belisle.