המחקר הנוכחי, אותו הובילה תלמידת המחקר יעל היימן, התבסס על מערכת שפיתחו לפני מספר שנים עמיתת המחקר ד"ר שירלי שולמן דאובה ותלמיד המחקר (דאז) ד"ר אמנון בוקסבוים. המערכת מבוססת על שבבי זכוכית זעירים ודקים מאוד – עוביים הוא 8 ננומטר בלבד, עובדה שחייבה מיומנות טכנית גבוהה ביותר בביצוע הניסויים. שבבי הזכוכית צופו בחומר רגיש לאור, ולאחר מכן הוקרנו בקרניים ממוקדות של קרינה אולטרה-סגולה. הקרינה גורמת לעירור כימי של החומר, דבר שמאפשר לקשור אליו חומרים רצויים, במיקומים מדויקים: באיזור אחד על השבב חיברו המדענים מולקולת די-אן-אי אשר מקודדת לחלבון המסומן בצבע ירוק זוהר, ובמיקום אחר, בסמוך, הם חיברו נוגדנים שיודעים "לתפוס" את החלבון הצבעוני.
המדענים הציפו את השבב במיצוי שהפיקו מחיידקים, והתבוננו בו באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי. התוצאה: האיזור בו מוקמו הנוגדנים נצבע בירוק זוהר. כלומר, התרחש תהליך שיעתוק של מולקולות הדי-אן-אי שעל השבב למולקולת אר-אן-אי (תוך שימוש בחומרי הגלם שבחיידקים), ומולקולות האר-אן-אי תורגמו לחלבונים ירוקים – שנתפסו על-ידי הנוגדנים.
בשלב הבא ביקשו המדענים לצפות בהתארגנות מבנים מורכבים של חלבונים – כדוגמת אלה שיוצרים בטבע את הריבוזום או מעטפות של נגיפים. לצורך זה הם קשרו לשבב גן שמקורו בנגיף, אשר החלבונים המיוצרים ממנו מתארגנים באופן עצמאי במבנה של צינור. ואכן, בדיקה באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים חודר, בעזרתה של עמיתת המחקר ד"ר שרון וולף מיחידת המיקרוסקופיה האלקטרונית, הראתה כמות גדולה של צינורות זעירים באזורים בהם נקשרו נוגדנים לשבב.
תהליכים רבים בטבע מתרחשים בשיתוף פעולה של מספר חלבונים, ולכן, בניסוי האחרון נבדקו יחסי גומלין בין שני חלבונים שונים. שוב קובע לשבב גן המקודד לחלבון צבוע בירוק, אך הפעם הכילה התמיסה שהציפה אותו גם גן נוסף, המקודד לחלבון צבוע באדום. הנוגדנים בהם השתמשו הפעם מסוגלים לתפוס את שני החלבונים ללא הבחנה. תצפית במיקרוסקופ הראתה, כי נוצרה הפרדה מרחבית מדורגת בין שני החלבונים: ריכוז החלבון הירוק היה גבוה מאוד בנוגדנים הסמוכים לגנים שמהם יוצר, והלך וירד ככל שהתרחק מהם. את מקומו תפס בהדרגה החלבון האדום, שריכוזו הגבוה ביותר היה בנוגדנים המרוחקים מהגנים. ממצאי המחקר
התפרסמו באחרונה בכתב-העת המדעי
Nature Nanotechnology.
"המחקר שלנו מוכיח, כי אכן אפשר לבנות 'פס ייצור' חוץ-תאי של חלבונים, ובאמצעותו להתבונן באופן בו חלבונים נוצרים, מתארגנים במבנים, ומקיימים יחסי גומלין", אומר פרופ' בר-זיו. מלבד האפשרות לתצפית בחלבונים "פסיביים", ייתכן כי המערכת תאפשר, בהמשך, גם ליצור מבנים חלבוניים מורכבים ו"פעילים" לפי דרישה.