Aksi ganda terapi kanker

Para ilmuwan di Taiwan telah mendemonstrasikan suatu pendekatan yang lebih efektif untuk menyembuhkan kanker dengan menggunakan nanopartikel multifungsi. Beberapa partikel tersebut secara simultan menyerang tumor dengan kemoterapi dan terapi photothermal sama serta memungkinkan posisi mereka dan ukuranya untuk dipastikan.
Sementara nanopartikel metal telah ditunjukkan untuk membunuk sel tumor saat disinari dengan sinar dari laser, titik sinar laser yang ukurannya terbatas dapat berarti bahwa beberapa sel yang bersifat kanker dapat terlewatkan. Mengkombinasikan kemoterapi dengan phototerapi dapat menjadi pendekatan yang menjanjikan untuk mengatasi kerugian ini. Sekaranga, Chen-Sheng Yeh pada National Cheng Kung University, Tainan, dan para koleganya telah membuat nanopartikel yang mengantarkan obat antikanker Taxol dan juga berisi emas bagi phototerapi.
Beberapa nanopartikel yang mengandung Taxol (paclitaxel) bermuatan poly(lactic-co-asam glycolic) (PLGA) dikonjugasikan dengan nanopartikel besi oksida dan titik-titik  kuantum yang memungkinkan pencitraan resonansi optikal dan magnetis nanopartikel in vivo. Nanopartikel dilapisi dengan nanorods emas yang menyerap dekat sinar infra merah dan mengubahnya menjadi panas guna meningkatkan phototerapi dan menghancurkan nanopartikel PLGA untuk melepaskan obat antikanker kapsul
‘Nanopartikel polymeric multifungsi ini secara simultan menyediakan pendeteksian, diagnosa, dan terapi pada nanopartikel tunggal untuk menigkatkan penyembuhan terapis,’ kata Yeh. Tikus yang disembuhkan dengan kemoterapi dan pengjancuran photothermal melalui nanopartikel tetap hidup setelah dua bulan dan tumor mereka baik menurun sepenuhnya atau menunjukkan tidak adanya tanda pertumbuhan kembali setelah terapi, tambahnya. Dengan hanya melepaskan obat antikanker pada lokasi tumor, efek samping kemoterapi yang tidak mengenakkan dapat juga dikurangi.
‘Dengan mengkombinasikan kedua teknik pembunuhan sel tersebut nanopartikel jauh lebih efektif pada pembunuhan sel kanker,’ kata Richard Tilley, seorang ahli dalam nanomaterial pada Victoria University of Wellington, New Zealand.
‘Multifunngsionalitasnya merupakan pendekatan yang sangat baru dan unik yang akan mengantarkan pada suatu cara yang paling cerdik untuk mengobati kanker ini,’ tambahnya.
Nanopartikel tersebut dapat menyediakan suatu landasan medis yang menyeluruh, tambah Yeh dan mengatakan bahwa dia berharap yang dapat mengarahkan pada ‘operasi penyerbuan pada pasien yang akan dihindari pada masa mendatang.

Target antikanker arsenik terungkap

Para peneliti dari Cina dan Perancis mempercayai bahwa mereka telah mengungkap mekanisme molekular dengan apa arsenik trioksida membunuh sel kanker tertentu. Arsenik merupakan metalloid yang sangat beracun dan telah digunakan pada pengobatan ala Cina selama berabad – abad guna menyembuhkan beberapa penyakit seperti psoriasis dan syphilis. Baru – baru saja zat ini telah menunjukkan keefektifannya melawan acute promyelocytic leukaemia (APL), suatu kanker darah.
Arsenik trioksida telah digunakan dalam medis selama berabad – abad, namun sekarang tinggal misteri tentang bagaimana zat ini dapat membunuh kanker yang sedang dipecahkan
Akan tetapi, peranan dimana arsenik berperan dalam rangkaian reaksi yang mengarahkan pada kematian sel kanker belumlah sangat jelas. Sekarang ini, Xiao-Wei Zhang, dari Shanghai Institute of Hematology, dan para koleganya percaya bahwa mereka telah menunjukkan de3ngan seksama target kunci dari persenyawaan arsenik, meski mekanisme yang detail dari aksi ini harus dikembangkan lagi.
Hal ini telah diketahui sekian lama bahwa dalam mutasi genetis APL yang dihasilkan pada produksi yang kasar dari ‘fusi protein’ yang dinamakan PML-RARyang sangat vital terhadap kelangsungan hidup sel kanker itu. Arsenik trioksida memicu protein selular yang dinamakan SUMO untuk ‘membubuhi’ fusi protein, yang diperuntukkan untuk penghancuran. Penghancuran protein mengarahkan pada kematian sel kanker, namun hingga sekarang, bagaimana As₂O₃ mendapatkannya masih tetap menjadi misteri.
Penelitian baru telah menunjukkan bahwa saat As₂O₃ ditambahkan pada ekstrak sel yang berisi fusi protein, protein menjadi tidak dapat terlarut dan bahwa arsenic dikaitkan dengan fraksi yang tidak dapat dilarutkan. Kemudian tim ini mengisolasi daerah tertentu dari PML protein yang disebut zinc finger dan menunjukkan bahwa arsenic mengikat pada daerah tersebut, yang banyak terdapat pada residu cysteine. Para peneliti mengatakan bahwa pengikatan arsenic ke daerah tersebut menyebabkan beberapa molekul protein bergabung bersama – sama sebagai suatu oligomer melalui hubungan silang dan perubahan konformasional. Protein yang tergantikan lalu diikat oleh SUMO, yang menghasilkan pada subsekwen degradasi agregate protein. Anggota tim yaitu Xiao-Jing Yan percaya bahwa dengan mengetahui protein target dari arsenic dapat memungkinkan penyembuhan yang baik yang akan didesain dengan obat lainnya yang juga mengarah pada protein yang sama.
‘Pengamatan yang menarik ini menyarankan bahwa arsenic mungkin bertindak secara langsung pada fusi protein PML-RAR guna meningkatkan modifikasi SUMO nya dan selanjutnya menyediakan pemicu untuk penghancurannya,’ kata Ron Hay dari University of Dundee di Inggris, yang telah memelajari peranan SUMO pada arsenic yang menyebabkan degradasi PML.
‘Bagaimanapun mekanisme akurat yang memungkinkan arsenic menggantikan zinc telah mengikat pada PML dan bagaimana hal ini membawa suatu kenaikan modifikasi SUMO masih tetap harus ditentukan,’ lanjut Hay. ‘Sangat jelas bahwa hal ini adalah topik yang hangat bagi penelitian di masa mendatang dan mungkin saja mengungkapkan bagaimana  arsenic, yang mengikat pada banyak protein, memiliki aktifitas spesifik yang sungguh luar biasa pada PML-RAR.’

Membuat minyak algal

Minyak algal digembor-gemborkan sebagai salah satu sumber panas bahan baker yang ramah lingkungan, namun beberapa metode untuk mengolah regangan alga yang baik untuk digunakan sangatlah lamban dan  mudah eror. Sekarang ini, para peneliti di Amerika Serikat sedang mengembangkan suatu teknik analitikal untuk mengatasi permasalahn ini dan secara dramatis mengurangi waktu yang diperlukan untuk  time it membentur jackpot minyak algal.
Mirkoalga berisi tingkat lipid dan minyak tinggi yang membuat mereka menjadi perhatian yang nyata pada pencarian bahan persediaan yang dapat menyokong bagi biodiesel. Bagaimanapun, tidak semua lipid dibuat sama. Hanya asam lemak saja didalam lipid algal dapat diubah pada biodiesel – dan beberapa sangat baik ketimbang yang lainnya. Dengan regangan algal berbeda yang berisi kombinasi lipids yang berbeda, suatu tantangan utamanya adalah mengidentifikasikan spesies dengan profil asam lemak yang baik.
‘Kita memperhatikan suatu permasalahan besar pada alat analisanya disini,’ kata Al Darzins, ketua kelompok manajer pada National Renewable Energy Laboratory di Colorado. ‘Ketika orang-orang mengklaim semua persentase minyak bahwa alga mereka yang memproduksinya, kita pikir metode kimiawi [figurnya didasarkan] tidaklah sangat sempurna.’ Diatas semua ini, hal ini dapat memakan waktu berhari-hari untuk membawa bahan kimiawi basah yang diperlukan untuk menguraikan profil lipid dari regangan tunggal pada alga – sendirian di keseluruhan penyimpanan algal.
Untuk memulihkan ini, Darzins beserta timnya menerapkan suatu teknik yang berdasarkan pada spectroscopy yang mendekati infra merah (NIR) yang dapat menyingkat waktu yang diperlukan dalam mengkaraterisasikan suatu sampel alga dalam beberapa menit saja.
Dalam hal penggunaan teknik screening NIR, tim ini telah menyusun suatu model kalibrasi atau penyimpanan melawan beberapa sampel yang dibandingkan. Hal ini meliputi pembawaan bahan kimiawi basah yang pada akhirnya mengkarakterisasikan lipids didalam alga. Lipids yang berbeda juga menghasilkan sidik jari yang berbeda dan sangat berkarakter pada spektrum NIR, sehingga mengkombinasikan beberapa perangkat data membantu menghasilkan suatu model analisa yang menyeluruh.
‘Pekerjaan awal yang telah kita lakukan meliputi pengambilan beberapa biomassa alga dan menghentikannya dengan sepasang tipe lipids berbeda, baik triglycerides atau phospholipids,’ jelas Darzins.  ‘Kemudia kita telah melakukan spectroscopy NIR pada beberapa sampel tersebut dan model pertama kalinya yang telah kita kembangkan menunjukkan bahwa korelasi garis lurus yang sangat bagus [antara] jumlah lipid yang kita tambahkan dengan memperhatikan seberapa banyak model yang diprediksikan.’
Sampel yang lebih banyak digunakan untuk menghasilkan tempat penyimpanan, semakin sempurna model yang dihasilkan. Sesaat diskalakan, hal ini dapat menciptakan suatu metode screening yang cepat dimana menghindari tempat penyimpanan yang luas dan memakan waktu yang lama dalam metode bahan kimiawi basah. ‘Jika anda ingin mengembangkan ratusan organisme berbeda, dengan melakukan analisa lipid dengan bahan kimiawi basah akan memakan waktu  berbulan-bulan, sebaliknya jika anda dapat menggunakan ini  [teknik baru], maka anda dapat melakukannya hanya beberapa menit saja,’ kata Darzins.
Sementara Darzins mengakui bahwa dengan melakukan bahan kimiawi basah yang diperlukan untuk menghasilkan model ini ‘bukanlah suatu hal yang sepele’, sesekali data dihimpun dan tersedia bagi semua peneliti yang akan diperlukan untuk dikerjakan adalah spectroscopy NIR – sekedar beberapa menit untuk mengerjakannya.
Yusuf Chisti, seorang ahli bioteknologi mikroalga pada Massey University di New Zealand, sependapat bahwa beberapa metode baru-baru ini yang digunakan untuk mengkaraterisasikan asam lemak didalam alga ‘sungguh luar biasa lambannya’.
‘Secara khusus lipids yang berbeda mempunyai karakteristik sepktra infra merah yang memungkinkan kuantifikasi berbagai jenis lipids didalam sel algal kering,’ kata Chisti. ‘Jika metode ini ditunjukkan bekerja secara tidak ambigu, ini akan sangat memfasilitasi pemilihan alga dengan profil lipid spesifik yang sangat diinginkan dalam pembuatan biodiesel.’
Pendekatan ini, katanya, akan perlu divalidasi secara tepat, dengan menambahkan bahwa perlengkapan mahal yang diperlukan  merupakan satu kemunduran tekniknya.
Darzins mengatakan bahwa pekerjaan yang dilakukan sejauh ini menyediakan suatu bukti konsep yang bagus, dan langkah selanjutnya akan diteruskan dengan menambahkan data dari ratusan regangan algal, kelompok ini dikumpulkan untuk memperluas dan meningkatkan model ini. Sekitar setahun kedepan kita berharap mereka akan menciptakan model yang dapat bekerja dimana para peneliti akan mampu untuk menggunakannya, dengan membawa prospek tentang tempat penyimpanan minyak algal yang kaya didalam jangkauan.

Resin Sintetik Terbarukan dan Dapat Terdegradasi Secara Alami

Dewasa ini, resin sintetik dibuat dari bahan-bahan fosil, seperti halnya minyak bumi. Resin sintetik ini relatif tidak dapat terurai secara alami (non-biodegradable) dan hanya dapat dibakar dengan tindakan pencegahan yang ketat serta dapat menghasilkan zat toksik bergantung pada jenis monomernya. Polimer sintetik yang berasal dari bahan fosil ini telah lama menjadi permasalahan lingkungan, karena sifatnya yang relatif tidak dapat diurai secara alami sehingga menimbulkan berbagai dampak buruk terhadap lingkungan. Permasalahan ini memerlukan suatu inovasi untuk mengganti penggunaan polimer sintetik yang tak terurai dengan jenis polimer lain yang mudah terurai secara alami.
Untuk menjawab tantangan itulah, Prof. Gadi Rothenberg and Dr. Albert Alberts dari University of Amsterdam (UvA) telah menemukan jenis resin termoset (termoset merupakan jenis resin polimer yang tidak melunak ketika dipanaskan) yang terbuat dari bahan terbarukan yang sepenuhnya dapat didegradasi secara alami, tidak beracun, dan tidak berbahaya bagi manusia maupun lingkungan.
Kebanyakan produk plastik untuk keperluan rumah tangga maupun konstruksi terdiri atas jaringan tiga dimensi dari polimer yang saling berhubungan silang (crossed link). Jenis polimer dengan karakteristik seperti ini merupakan jenis polimer termosetting. Suatu contoh yang klasik adalah resin Bakelite yang diproduksi dari reaksi antara fenol dengan formaldehida. Resin sintesis lainnya seperti resin urea/formaldehida digunakan secara luas pada konstruksi industri seperti pada lembaran berdensitas sedang (Medium Density Overlay/MDO), sebagai campuran beton dan tripleks.
Dengan memilih material mentah dan kondisi proses yang tepat untuk reaksi hubung-silang (cross-linking) polimer, kimiawan yang tergabung dalam grup riset UvA’s Heterogeneous Catalysis and Sustainable Chemistry telah berhasil membuat bioplastik yang bervariasi mulai dari material plastik keras hingga lembaran tipis yang fleksibel. Semua bioplastik yang berhasil dibuat tidak beracun, tidak berbahaya untuk digunakan manusia, dan dapat terdegradasi secara alami. Proses pembuatannya tidak menggunakan bahan-bahan yang beracun, dan ketika dibakar bioplastik ini juga tidak menghasilkan bahan-bahan yang berbahaya. Material yang digunakan sebagai bahan bioplastik ini juga telah tersedia di pasar dunia dengan harga yang kompetitif.
Plastik jenis baru ini dapat menggantikan posisi poliuretan dan polistirena dalam industri konstruksi dan pengemasan makanan. Bioplastik ini juga dapat digunakan untuk menggantikan kegunaan epoksi resin yang biasa digunakan sebagai panel. Riset selanjutnya akan lebih difokuskan pada aplikasi terbaru dan produksi skala besar dari bioplastik ini.

Mengubah Polusi Panas Menjadi Energi Listrik

Peneliti dari Northwestern University telah menemukan suatu material yang dapat memanfaatkan polusi panas yang dihasilkan dari mesin kalor untuk menghasilkan listrik. Para peneliti tersebut menempatkan nanokristal garam batu (stronsium tellurida, SrTe) ke dalam timbal tellurida (PbTe). Material ini telah terbukti dapat mengkonversi kalor yang dihasilkan sistem pembuangan kendaraan (knalpot), mesin-mesin dan alat-alat industri yang menghasilkan kalor, hingga cahaya matahari dengan efisiensi yang jauh lebih tinggi dibanding penemuan-penemuan serupa sebelumnya.

Paduan material ini menunjukkan karakteristik termoelektrik yang cukup tinggi dan dapat mengubah 14% dari polusi kalor menjadi listrik, tanpa perlu sistem turbin maupun generator. Kimiawan, fisikawan, dan ilmuwan material dari Northwestern University berkolaborasi untuk mengembangkan material dengan kemampuan luar biasa ini. Hasil studi mereka telah dipublikasikan dalam jurnal Nature Chemistry.
“Hal ini telah diketahui selama 100 tahun belakangan, bahwa semikonduktor memiliki karakteristik dapat mengubah panas menjadi listrik secara langsung,” jelas Mercouri Kanatzidis, seorang Professor Kimia di The Weinberg College of Arts and Sciences. “Untuk membuat proses ini menjadi suatu proses yang efisien, yang dibutuhkan hanyalah material yang tepat. Dan kami telah menemukan resep atau sistem untuk membuat material dengan karakter tersebut.”
Mercouri Kanatzidis, co-author dari studi ini bersama dengan tim risetnya mendispersikan nanokristal garam batu stronsium tellurida, SrTe ke dalam material timbal (II) tellurida, PbTe. Percobaan sebelumnya pada penyertaan material berskala nano ke dalam material bulk telah meningkatkan efisiensi konversi kalor menjadi energi listrik dari material timbal (II) tellurida. Tetapi penyertaan material nano ke dalamnya juga meningkatkan jumlah penyebaran elektron, sehingga secara keseluruhan konduktivitas material ini berkurang. Pada studi ini, tim riset dari Northwestern menawarkan suatu model penggunaan material nano pada timbal (II) tellurida untuk menekan penyebaran elektron dan meningkatkan persentase konversi kalor menjadi energi listrik dari material ini.
“Kami dapat menggunakan material ini dengan menghubungkannya dengan peralatan yang cukup murah dengan beberapa kabel listrik dan dapat langsung digunakan, misalnya untuk menyalakan bola lampu,” terang Vinayak Dravid, Professor Ilmu Material dan Teknik di Northwestern’s McCormick School of Engineering and Applied Science dan juga merupakan co-author dari publikasi ilmiah ini. “Perangkat ini dapat membuat bola lampu menjadi lebih efisien dengan memanfaatkan polusi kalor yang dihasilkan dan mengubahnya menjadi energi yang lebih berguna seperti energi listrik, dengan persentase konversinya sekitar 10 hingga 15 persen.
Industri otomotif, kimia, batu bata, kaca, maupun jenis industri lainnya yang banyak membuang panas dalam proses produksinya dapat membuat sistem produksinya lebih efisien dengan menggunakan terobosan ilmiah ini dan dapat menuai keuntungan lebih, kata Kanatzidis yang juga mengadakan perjanjian kerjasama dengan Argonne National Laboratory.

“Krisis energi dan lingkungan adalah dua alasan utama ditemukannya terobosan ilmiah ini, tetapi ini tentu hanyalah permulaan,” kata Dravid. “Tipe struktur material seperti ini dapat saja menimbulkan dampak lain bagi komunitas sains yang tidak kami duga sebelumnya, mungkin saja di bidang mekanik seperti untuk menguatkan dan meningkatkan kinerja sistem mesin. Saya berharap, bidang lainnya dapat mengaplikasikan terobosan ilmiah ini dan menggunakannya untuk kebaikan.”

Obat Anti-Kanker dari Nanopartikel

Para peneliti dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) dan Brigham and Women’s Hospital menunjukkan bahwa mereka dapat mengantarkan obat kanker cisplatin jauh lebih efektif dan aman ke dalam sel tumor prostat dengan menggunakan enkapsulasi partikel yang hanya teraktivasi setelah mencapai sel target.

Dengan menggunakan partikel terbaru ini para ilmuwan berhasil menghilangkan sel tumor pada tikus percobaan dengan menggunakan hanya sepertiga dari jumlah cisplatin konvensional yang dibutuhkan untuk mencapai hasil yang sama. Hasil studi ini merupakan kabar baik karena dapat mengurangi efek samping dari cisplatin yang dapat merusak ginjal dan sistem syaraf. Studi mereka dipimpin oleh Professor Stephen Lippard dan telah diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences.

Pada tahun 2008 para peneliti telah mengetahui bahwa nanopartikel memiliki aktivitas tertentu terhadap pertumbuhan sel kanker. Sekarang nanopartikel ini menunjukkan hasil yang positif terhadap hewan dan besar kemungkinan akan berdampak serupa terhadap manusia, namun hal ini masih terus dikaji lebih lanjut untuk dilakukan tes terhadap manusia.

Cisplatin atau cis-diamindikloroplatina(II) (CDDP) merupakan jenis senyawa kompleks berbasis logam platinum (Pt) yang biasa digunakan sebagai obat untuk berbagai macam kanker seperti sarkoma, karsinoma (seperti kanker paru-paru dan ovarium), limfoma, dan tumor sel. Cisplatin merupakan anggota pertama jenis obat anti-kanker yang kini juga termasuk di dalamnya carboplatin dan oxyplatin. Obat ini digunakan oleh para dokter untuk mengobati kanker sejak akhir tahun 1970-an karena sifatnya yang dapat mengikat-silang (cross-linking) DNA sel kanker yang memicu kematian sel tersebut. Meskipun obat anti-kanker ini memiliki efek samping seperti kerusakan ginjal dan mual-mual, setengah dari penderita kanker di seluruh dunia yang melakukan kemoterapi menggunakan obat berbasis platina ini.

Masalah lainnya dari penggunaan cisplatin ini adalah waktu hidupnya yang sangat singkat dalam pembuluh darah. Hanya sekitar 1% dari dosis yang diberikan kepada pasien yang mempu mencapai DNA sel target, dan lebih dari setengahnya terekskresi setelah 1 jam pengobatan.

Untuk memperpanjang waktu sirkulasi dari cisplatin, para peneliti memutuskan untuk membungkus cisplatin dengan senyawa yang bersifat hidrofobik (menolak air). Pertama mereka memodifikasi obat, yang sejatinya bersifat hidrofilik (suka air), dengan dua unit asam heksanoat – sebuah fragmen organik yang hidrofobik. Hal tersebut memungkinkan cisplatin dapat terenkapsulasi dan baru aktif ketika telah mencapai sel target.

Dengan menggunakan pendekatan ini, lebih banyak obat yang mencapai tumor. Para peneliti menemukan bahwa obat nanopartikel ini tersirkulasi di dalam aliran darah selama 24 jam, sekitar 5 kali lebih lama dibanding obat yang tidak terenkapsulasi nanopartikel. Mereka juga menemukan bahwa lebih sedikit cisplatin yang terakumulasi dalam ginjal dibandingkan dengan cisplatin konvensional. Untuk membantu nanopartikel mencapai target, para peneliti juga melapisinya dengan molekul yang dapat berikatan dengan PSMA (prostate specific membrane antigen), suatu protein yang banyak ditemukan pada sel tumor prostat.

Setelah menunjukkan peningkatan waktu hidup obat nanopartikel dalam darah, para peneliti menguji keefektifan obat dengan mengobati tikus percobaan yang telah terimplan oleh tumor prostat manusia. Mereka menemukan bahwa ukuran sel kanker berkurang selama 30 hari sama seperti obat konvensional, tetapi dengan dosis hanya 30% dari yang biasanya.

Model obat nanopartikel ini dapat diaplikasikan dengan mudah ke berbagai macam obat anti-kanker, dan bahkan lebih dari satu jenis obat dalam satu enkapsulasi nanopartikel. Obat ini juga dapat didesain untuk jenis kanker lain selain kanker prostat, misalnya kanker payudara dengan menyesuaikan sel target dengan reseptor nanopartikel. Pengujian klinis pada manusia masih membutuhkan beberapa tahapan percobaan pada hewan dan dalam tiga tahun mendatang penemuan ini diharapkan sudah dapat digunakan oleh manusia.

Menguak Rahasia Melelehnya DNA

Hamburan neutron hingga saat ini telah digunakan untuk menyelidiki struktur serat DNA (deoxyribonucleic acid/asam deoksiribonukleat) pada saat meleleh. Pelelehan DNA terjadi pada rentang suhu tertentu yang menyebabkan ikatan hidrogen antar-basa nitrogen pada untai nukleotida terputus atau terdenaturasi, yang menyebabkan kedua untai nukleotida terpisah.

Metode hamburan neutron memberikan informasi mengenai korelasi antar-pasangan basa nitrogen selama terjadinya denaturasi, yang tidak mungkin dideteksi dengan teknik lainnya. Metode ini digunakan untuk mengkarakterisasi ukuran dari daerah pada DNA yang terdenaturasi ketika terjadi perubahan temperatur, dan ukuran tersebut dapat dibandingkan dengan prediksi ukuran dari model teoritis.

Model Peyrard-Bishop-Dauxois (PBD) memprediksikan bahwa denaturasi DNA yang dipengaruhi suhu akan terjadi sepanjang persambungan kedua nukleotida dengan gerakan seperti “membuka resleting”. Eksperimen ini sangat mendukung kuat prediksi model tersebut hanya pada tahap pertama transisi, setelah molekul DNA dipanaskan. Ekpserimen ini hanya dapat mengukur hingga tahapan pertama transisi karena setelah tahap itu 50% untai DNA akan terdenaturasi, menjadi terkulai dan strukturnya tidak lagi stabil lagi –DNA telah terdenaturasi menjadi potongan-potongan nukleotida.

“Eksperimen ini merupakan verifikasi yang sangat penting terhadap validitas model maupun teori yang mendukung, maka hasil studi ini dapat digunakan secara terpercaya untuk memprediksi perilaku dan karakteristik DNA,” kata Andrew Wildes, seorang ilmuwan instrumentasi dari Institut Laue-Langevin (ILL). “Hasil studi ini dapat membantu untuk memahami proses biologi seperti transkripsi gen dan reproduksi sel, dan hal ini juga membuat kita selangkah di depan dalam aplikasi teknologi seperti menggunakan DNA sebagai penyepit berskala nano atau sebagai komponen komputer.”

“Telah banyak riset yang menghasilkan data yang baik – seperti kurva pelelehan yang baik – mengenai titik transisi, tetapi itu tidak memberitahukan apa yang sebenarnya terjadi. Sebagai contoh apakah 50% DNA yang meleleh adalah setengah molekul DNA yang seluruhnya terdenaturasi dan yang lainnya masih bergabung? Ataukah untai DNA sebagian terpisah? Hamburan neutron memberi kita informasi tentang struktur DNA pada saat proses pelelehan terjadi untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan semacam ini,” jelas Michel Peyrard, seorang professor fisika di Ecole Normale Supérieure de Lyon, dan merupakan salah satu penggagas model PBD. “Sama seperti aplikasinya pada perkembangan teknologi, studi ini juga dapat diaplikasikan pada perkembangan biologi, misalnya pada prediksi lokasi gen tertentu pada sekuens untai DNA.”

Eksperimen tentang DNA telah banyak dilakukan jauh sebelum studi ini. Pionir eksperimen DNA adalah Rosalind Franklin yang menunjukkan bahwa hamburan sinar-x pada suatu sampel DNA dapat memberi gambaran mengenai struktur DNA. Berdasarkan eksperimen tersebut, James Watson dan Francis Crick memperkenalkan model struktur DNA heliks berganda (double-helix) pada tahun 1953 yang sangat terkenal hingga saat ini. DNA merupakan molekul dinamis yang mengalami perubahan struktur yang cukup signifikan. Sebagai contoh, DNA di dalam inti sel terbungkus menjadi sebuah kromosom, yang merupakan kumpulan untai DNA dan protein histon hingga berbentuk menyerupai huruf ‘X’, tetapi ketika informasi genetik yang ada di dalamnya harus dipindai, maka DNA harus terurai dan untai DNA memisah untuk memungkinkan informasi genetik di dalamnya dapat terpindai dengan baik membentuk RNA (ribonucleic acid/asam ribonukleat).