İnsan dolaşim sisteminden ağir metal giderimi için moleküler i̇letişimden esinlenen partikül toplayici-verici (PaCoT)

Bu çalışma, vücut içi toksik ağır metal parçacıklarının tespiti ve uzaklaştırılması için moleküler haberleşme (MC) esinli yeni bir nanomakine olan PArticle COllector-Transmitter (PaCoT)'u önermektedir. PaCoT, bu parçacıkları kan dolaşımından alarak lenf kılcal damarları gibi salım bölgelerine taşımakta ve böylece hayati organlara ulaşmalarını engellemektedir. Sistem, temel fiziksel parametreleri içermekte olup parçacık alma, depolama ve salma mekanizmaları üzerinden çalışmaktadır. Alma işlemi, metallotiyonein proteinlerinin reseptör, ağır metallerin (ör. Zn, Pb, Cd) ise ligand olarak görev yaptığı sürekli-zaman Markov süreci (CTMP) ile modellenen ligand–reseptör bağlanma reaksiyonları aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. Toksisite, girişimci moleküller ve birden fazla ağır metal türünün varlığında reseptör bağlanma sürelerine dayalı olarak ağır metal derişim oranlarının tahmin edilmesiyle tespit edilmektedir. Yakalanan parçacıklar, PaCoT içinde sıvı dolu bir haznede depolanmakta ve adveksiyon için tek diskli viskoz mikropomp, difüzyon için ise Brown hareketi kullanılarak serbest bırakılmaktadır. PaCoT'un performansı, MATLAB benzetimleriyle toksisite tespit hata olasılığı, parçacık salım süresi ve enerji tüketimi açısından değerlendirilmiştir.