สวัสดีชาวพันทิปทุกท่านครับ เมื่อเร็วๆ นี้ได้มีข่าวสารทางด้านเคมีชีวภาพที่น่าสนใจก็เลยนำมาฝากกันครับ นั่นก็คือการค้นพบกระบวนการสังเคราะห์พอลิเมอร์ โดยอาศัยธาตุเหล็กใน Heme group เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของฮีโมโกลบิน (Hemoglobin) ในเม็ดเลือดแดงของเรานั่นเอง



ทุกคนย่อมต้องเคยได้ยินอยู่แล้วว่าในเลือดของเรานั้น มีองค์ประกอบสำคัญคือธาตุเหล็กรวมอยู่ด้วย ซึ่งธาตุเหล็กหรือว่า Iron (Fe) นั้น จัดเป็นหนึ่งในโลหะทรานซิชั่น ซึ่งคุณสมบัติของโลหะชนิดนี้คือ มีเลขออกซิเดชั่นได้หลายค่า ทำให้โลหะทรานซิชั่นนั้นถูกนำใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางเคมีที่ค่อนข้างหลากหลาย จนนับไม่ถ้วนกันเลยทีเดียวครับ

ด้วยความที่มองกรรไกร เห็นความเป็นไปได้ในการใช้กระบวนการทางชีวภาพในการสังเคราะห์พอลิเมอร์ ทำให้ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเมลเบิร์น นำโดยศาสตราจารย์ เกรก จี. เฉ่า (Greg G. Qiao) ทำการทดลองโดยใช้เม็ดเลือดแดงเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา สังเคราะห์ Polyacrylates และ Polyacrylamides โดยผ่านกรรมวิธีที่มีชื่อเรียกอย่างเก๋ไก๋ว่า Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer หรือ RAFT ซึ่งกรรมวิธีนี้อาศัย "น้ำ" เป็นตัวทำละลายครับ ซึ่งเหมาะมากเพราะร่างกายเราเกินกว่าครึ่งนั้นประกอบไปด้วยน้ำ

ในตอนเริ่มต้นทำปฏิกิริยานั้น พวกเขาจะใส่เอนไซม์ที่มีชื่อว่า Glucose oxidase ลงไปเพื่อให้มันผลิต Hydrogen peroxide (H₂O₂) ออกมา และเจ้า H₂O₂ นี่แหละ ที่จะไปทำให้ธาตุเหล็กหลุดลอยออกมาจาก Heme group และยังได้ผลพลอยได้เป็นอนุมูลของ Hydroxyl (･OH) ซึ่งเป็นตัวตั้งต้นในการสังเคราะห์สายโซ่ของพอลิเมอร์อีกด้วย

แล้วการสังเคราะห์พอลิเมอร์โดยใช้เลือดได้นี่มันสำคัญยังไงกันล่ะ? ...ถึงแม้งานวิจัยนี้ดูจะยังไม่มีอะไรเป็นรูปธรรมชัดเจนเท่าภูมิคุ้มกันบำบัดก็ตาม แต่งานวิจัยนี้ก็ได้เปิดใบเบิกทางไปสู่ความเป็นไปได้ในการสังเคราะห์พอลิเมอร์ภายในร่างกายโดยตรง ซึ่งอาจจะใช้ในด้านการบำบัดรักษาโรคได้ในอนาคตครับ

อนึ่ง งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Angewandte Chemie International Edition ซึ่งเป็นหนึ่งในวารสารชั้นนำทางด้านเคมี หากใครสนใจสามารถอ่านงานวิจัยฉบับเต็มได้ที่ DOI: 10.1002/anie.201802544 (เสียตังนะจ๊ะ)

ขอบคุณแหล่งที่มาจากข่าว Red blood cells catalyze polymerization | Chemical & Engineering News