حسگر مبتنی بر نانوحفره برای مطالعه تجمع پروتئین‌های مغز انسان ساخته شد
تاریخ انتشار: ۲۸ دی ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۸۷۵۶۱۳
به گزارش روز چهارشنبه گروه علم و آموزش ایرنا، از تارنمای نیوز مدیکال، بیشتر پیشرفت بیماری‌های عصبی مربوط به تجمع پروتئین‌های تاو و توبولین در مغز است.
جییال لی استاد فیزیک دانشگاه آرکانزاس آمریکا با الهام از فعالیت‌های یکی از دانشجویان دکترا که می خواست پروتئین‌های تاو و توبولین را بررسی کند، یک دستگاه سنجش مبتنی بر نانوحفره سیلیکونی ساخت.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
این دستگاه اطلاعات حجم در مولکول‌های پروتئین تاو و توبولین و حالت‌های تجمع آنها را در سطح تک مولکول در محیط بومی این پروتئین‌ها ارائه می‌دهد.
برای ساخت این حسگر، این تیم بررسی کرد که چگونه پروتئین‌ها جریان و ولتاژ را از طریق یک سیستم نانوحفره‌ای تغییر می‌دهند.
قانون اهم فیزیک (یکی از مهم ترین قوانین فیزیک) دستگاه نانوحفره را قادر می‌کند مولکول‌های پروتئین را حس کنند. یک حفره کوچک از ۶ تا ۳۰ نانومتر در یک غشای نیترید سیلیکون نازک ساخته شده و توسط یک بستر سیلیکون پشتیبانی می‌شود. هنگامی‌که آن را در یون‌های نمکی در محلول قرار دهند با استفاده از ولتاژ برق، جریان یون‌ها از طریق نانوحفره هدایت می‌شود. این به نوبه خود، جریان یونی حفره باز را ایجاد می‌کند.
هنگامی که یک مولکول پروتئین بارگذاری شده که اغلب هزاران بار بزرگتر از یون‌ها است، در نزدیکی نانوحفره قرار می‌گیرد، به داخل نانوحفره رانده می‌شود و جریان برخی یون‌ها را مسدود می‌کند. این کار باعث می شود جریان منافذ باز از بین برود.
لی گفت: میزان جریان تولید شده توسط یک مولکول پروتئین متناسب با حجم یا اندازه و شکل پروتئین است. این بدان معنی است که اگر پروتئین A به پروتئین B متصل شود، آنها باعث افت جریان متناسب با حجم A+B می‌شوند و یک پروتئین تجمیع شده افت جریان بالایی را ایجاد می‌کند.
این بررسی به لی و گروه وی اجازه می‌دهد تا پروتئین و تجمع پروتئین را در یک دستگاه نانوحفره بررسی کنند. مقدار زمانی که یک پروتئین در یک نانوحفره باقی می‌ماند، به طور معکوس متناسب با بار آن است، که این موضوع نیز اطلاعات مفیدی در مورد یک مولکول پروتئین ارائه می‌دهد.
این محقق تصریح کرد: مطالعه ما نشان می‌دهد که یک دستگاه نانوحفره نیترید سیلیکون می‌تواند اطلاعات حجم مولکول‌های پروتئین تاو و توبولین و تجمع آنها را در شرایط بیولوژیکی مختلف اندازه‌گیری کند و این درک بهتری از روند تجمع پروتئین و همچنین تهیه داروها یا سایر روش‌های درمانی به ما می‌دهد.
لی یادآور شد: با استفاده از دستگاه نانوذرات حالت جامد به همراه سایر ابزارهای فناوری نانو ما قصد داریم مکانیسم تجمع پروتئین را در شرایط بیولوژیکی مختلف مانند دما، pH و غلظت نمک به طور منظم بررسی کنیم.
۲۸ دی ۱۴۰۱، ۱۰:۲۱ کد خبر: 85002182 برچسب‌ها پژوهش فناوری نانو مغز ایالات متحده آمریکامنبع: ایرنا
کلیدواژه: پژوهش فناوری نانو مغز ایالات متحده آمریکا پژوهش فناوری نانو مغز ایالات متحده آمریکا تجمع پروتئین پروتئین ها یون ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.irna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایرنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۸۷۵۶۱۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
دستگاه ذخیره انرژی انعطاف‌پذیر برای گجت‌های پوشیدنی ساخته شد
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اینترستینگ اینجینیرینگ، محبوبیت روزافزون فناوری‌های پوشیدنی، ضرورت برخورداری از منابع انرژی را که بتوانند با انعطاف پذیری و حرکت این دستگاه های نوآورانه مطابقت داشته باشند، برجسته می کند.
این پیشرفت هیجان انگیز که نتایج آن در نشریه Flexible Electronics منتشر شده است، راه را برای پوشیدنی های واقعا سازگار و راحت هموار می کند.
ظهور ابزارهای پوشیدنی از ردیاب های تناسب اندام گرفته تا لباس های هوشمند بر لزوم تغییر در نحوه ذخیره انرژی تاکید می کند. اگرچه باتری های معمولی، کارآمدند، اما اغلب فاقد انعطاف پذیری لازم برای این دستگاه های الکترونیکی نرم هستند.
ابرخازن های میکرو (MSC) به دلیل چگالی توان بالا، قابلیت شارژ سریع و طول عمر طولانی به عنوان یک جایگزین امیدوارکننده ظاهر شده اند اما هنوزیک مانع بزرگ وجود دارد: ساخت الکترود.
به طور معمول، الکترودها از مواد شکننده ای مانند طلا ساخته می شوند که به طور قابل توجهی توانایی دستگاه را برای تغییر شکل بدون به خطر انداختن عملکرد محدود می کند. در مقابل، اگرچه فلز مایع یوتکتیک گالیوم - ایندیوم (EGaIn) رسانایی و تغییر شکل پذیری فوق العاده ای دارد اما کشش سطحی بالای آن، الگوبرداری ظریف را که گامی حیاتی در ایجاد الکترودهای کارآمد است، بسیار دشوار می‌کند.
یک گروه از پژوهشگران به رهبری پروفسور «جین کن کیم» « Jin Kon Kim » و دکتر «کئون وو کیم» « Keon-Woo Kim » از دانشگاه علم و فناوری پوهانگ (POSTECH) با همکاری دکتر «چانوو یانگ» « Chanwoo Yang » و «سئونگ جو پارک» « Seong Ju Park » از موسسه فناوری صنعتی کره (KITECH)، راه حلی با استفاده از فناوری لیزر ابداع کرد.
نوآوری آنها در الگوبرداری موفق لیزری EGaIn و ماده فعال گرافن، بر روی یک بستر قابل کشش ساخته شده از کوپلیمر پلی استایرن – بلوک - پلی (اتیلن – کو - بوتیلن) – بلوک - پلی استایرن (SEBS) نهفته است.
این روش کَندگی لیزری چندین مزیت را ارائه می دهد از جمله آنکه اطمینان حاصل شد بستر زیرین SEBS بدون آسیب باقی می ماند و انعطاف پذیری کلی دستگاه را حفظ می کند. علاوه بر این، آزمایش‌ها نشان داد که ظرفیت فضایی که معیاری از ظرفیت ذخیره انرژی دستگاه در واحد سطح است حتی پس از انجام یک‌هزار چرخه کششی، بدون تغییر باقی می ماند.
همچنین، محققان عملکرد پایدار را تحت تغییر شکل های مکانیکی مختلف از جمله کشش، تا شدن، پیچش و چروک شدن مشاهده کردند. این پیشرفت پتانسیل بسیار زیادی برای آینده فناوری پوشیدنی دارد.
کیم دراینباره توضیح داد: استفاده از الکترودهای فلزی مایع با طرح لیزری، نشان دهنده گام مهمی در توسعه راه حل های ذخیره انرژی قابل تغییر شکل است. این نوآوری راه را برای ایجاد پوشیدنی های راحت و سازگاری هموار می کند که می توانند به طور یکپارچه با سبک زندگی پویای ما ادغام شوند.
ردیاب های تناسب اندام نازکی را تصور کنید که به راحتی در حین ورزش به دور مچ دست شما می پیچند، لباس های هوشمندی که طول حرکات روزانه در تن شما هستند، یا دستگاه‌های پزشکی که برای تجربه ای راحت تر و شخصی تر با بدن مطابقت دارند.
با این پژوهش، آینده فناوری پوشیدنی روشن تر و انعطاف پذیرتر از همیشه به نظر می رسد.
انتهای پیام/
جاده کندوان یک طرفه شد