그래 핀의 마법은 결함에 있습니다

.WM Keck Observatory에서 발견 된 빅뱅의 화석

2018 년 12 월 18 일 ,우주 광학 망원경 인 WM Keck Observatory (Maunakea, Hawaii)는 천문학을 사용하여 자손과 우주를 발견했다. (오렌지색) 은하를 연결하는 (파란색) 필라멘트의 가스 내에 희귀 한 주름진 희귀 한 주머니가 숨어있다. 빅뱅의 흔적이 폭발적으로 고아가되어 별들의 오염을 일으킨다. 오렌지 포인트.

빅뱅 이후 고아가 된 유적의 가스 구름은 우주에서 가장 강력한 광학 망원경 인 WM Keck Observatory (Maunakea, Hawaii)를 사용하여 천문학 자들에 의해 먼 우주에서 발견되었습니다. Swinburne University of Technology의 박사 과정 학생 인 Fred Robert와 Michael Murphy가 이끄는 희귀 한 화석 발견은 우주의 첫 번째 은하가 어떻게 형성되었는지에 대한 새로운 정보를 제공합니다. "우리가 보는 곳마다, 우주의 가스는 별을 폭발시키는 낭비되는 무거운 원소에 의해 오염됩니다."라고 Robert는 말합니다. "그러나이 특정 구름은 빅뱅 이후 15 억년이 지나도 별들에 의해 오염되지 않은 것으로 보인다." "무거운 원소가 있다면 태양에서 보는 비율의 1 / 10,000보다 작아야합니다. 이것은 매우 낮습니다. 가장 큰 이유는 그것이 빅뱅의 진정한 유물이라는 것입니다." 그 결과는 Royal Astronomical Society 월간지에 게재 될 예정 이다. Robert와 그의 팀은 Echellette Spectrograph와 Imager (ESI)와 High-Resolution Echelle Spectrometer (HIRES)의 두 가지 Keck 관측 장비를 사용하여 가스 구름 뒤의 퀘이사 스펙트럼을 관찰했습니다. supermassive 블랙홀에 떨어지는 물질의 밝은 발광을 방출하는 퀘이사는 가스 구름에서 수소의 스펙트럼 그림자가 볼 수있는 광원을 제공합니다. "이전 연구자들이 수소로부터의 그림자만을 보았을뿐 아니라 저품질 스펙트럼에서 무거운 원소가 아닌 퀘이사를 목표로 삼았습니다."라고 Robert는 말합니다. "이것은 우리가 쌍둥이 망원경 인 Keck Observatory의 소중한 시간과 함께 희귀 한 화석을 신속하게 발견 할 수있게 해주었습니다." 알려진 두 가지의 다른 화석 구름은 2011 년에 더럼 대학의 미쉘 푸마 갈리 (Michael O'Meara) 교수 (이전에는 세인트 마이클 대학 (St. Michael 's College)의 교수 였고 현재는 켁 관측소 (Keck Observatory)의 새로운 수석 과학자이자 J. Xavier Prochaska 캘리포니아 대학, 산타 크루즈; Fumagalli와 O'Meara는 모두 세 번째 화석 구름에 관한이 새로운 연구의 공동 저자입니다. "처음 2 가지는 이상한 발견이었고 빙산의 일각이라고 생각했지만 아무도 비슷한 것을 발견하지 못했습니다. 매우 희귀하고보기가 어렵습니다. 마침내 체계적으로 발견하는 것이 환상적입니다" 멜라. "이제 빅뱅의 화석 유물을 조사 할 수 있습니다."라고 Murphy는 말합니다. "그것은 얼마나 희귀한지 우리에게 알려주고, 초기 우주에서 어떤 가스가 어떻게 별들과 은하들을 형성했는지, 그리고 어떤 것들은 왜 그렇게하지 않았는지를 이해하는데 도움이 될 것입니다." 이 연구는 호주 연구위원회 디스커버리 프로젝트 (Australian Research Council Discovery Project) 보조금에 의해 지원되었으며 푸마 갈리 (Fumagalli) 교수의 기여는 부분적으로 유럽 연구위원회 (European Research Council)의 보조금으로 충당되었습니다.

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/12/181218093017.htm

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최성수/ 해후

.RNA 결합 화합물에 의해 차단 된 ALS 및 전 측두엽 치매의 유전 적 원인

2018 년 12 월 18 일, 스크립스 연구소 RNA 결합 화합물에 의해 차단 된 ALS 및 전 측두엽 치매의 유전 적 원인 Scripps Research Chemistry 교수 매튜 디즈니 (Matthew Disney) 박사는 실험실에서 수식을 작성합니다. 플로리다 주피터의 스크립스 리서치 (Scripps Research) 연구팀은 초기 연구에서 ALS를 막을 수있는 약물을 만들었습니다. 크레딧 : Scripps Research

ALS 연구에 대한 인식과 자금을 모으는 얼음 양동이가 2014 년에 바이러스 성을 나타 내기 시작한 이후 과학자들은 근육으로부터 근육을 분리하여 근육 위축 및 최종 사망을 초래하는 질병에 대해 많은 것을 배웠습니다. 그들의 궁극적 인 목표는 ALS를 막을 수있는 약물을 만드는 것입니다. Scripps Research의 화학자 인 Matthew Disney 박사와 동료 연구원은 세포 화학 생물학 (Cell Chemical Biology) 저널에 가족 성 ALS와 전 측두엽 치매의 가장 흔한 유전 적 원인을 차단하는 새로운 화합물을 기술했다. 디즈니 그룹은이 두 가지 질병을 치료하는 약이 될 가능성을 평가하고 있습니다. "ALS 치료를 위해 일하는 모든 사람들이 우리를 위해서뿐만 아니라 모든 사람들에게 촉진제가 될 수 있기를 바랍니다."라고 Disney는 말합니다. 화합물은 시장에 나와있는 대부분의 약물과 다르게 작동합니다. 이 질병의 배후에있는 독성 단백질과 결합하기보다는 헤어핀처럼 접혀진 RNA의 특정 형태 인 단백질을 만드는데 관여하는 것과 결합합니다. RNA 분자는 유전자의 발현을 관리하기 때문에 RNA 수준에서 개입하면 그 형태의 질병의 명백한 원인으로 바뀌게된다고 디즈니는 말한다. "이 질병의 근본 원인을 다루는 제로 치료법이 있습니다"라고 Disney는 말합니다. "제로, 우리의 목표는 증상을 타깃으로하지 않는 것입니다. 근본 원인 인 RNA를 목표로 삼는 것입니다." 근 위축성 측삭 경화증의 약자 인 ALS는 늦은 야구 전설을 기리는 루 게릭 병으로도 알려져 있습니다. 현재 미국에서 2 만 명에 육박하는 사람들이 신경 퇴행성 질환에 걸려 있으며, 프로 축구 선수 인 팀 그린 (Tim Green)이 최근 60 분 동안 자신의 병을 발표했다. ALS의 여러 원인이있을 수 있습니다. ALS를 앓고있는 10 명중 1 명에 대해 가족 내에서 실행됩니다. 3 분의 1 정도가 디즈니의 화합물이 목표로하는 DNA 손상 유형을 물려받은 것으로 보인다. 손상된 DNA는 9 번 염색체의 비 코딩 부분에 있습니다. 거기에서 글자 GGGGCC의 반복적 인 반복은 세포의 단백질 생성 기계가 독성 물질 인 C9RAN의 생산을 시작하도록 촉구합니다. Disney는 플로리다 주 잭슨빌에있는 Mayo Clinic의 Leonard Petrucelli와 공동 작업을 통해 공동 연구를 진행했습니다. 그 독성 물질은 신경 세포의 정상 신진 대사를 방해하여 사망으로 이어진다고 디즈니는 말했다. 근육 위축, 약점, 삼킴 및 호흡 곤란의 ALS 증상을 유발하는 것은 근육과 뇌 사이의 신경 연결부의 죽음입니다. 에서 전두 측두 치매 의 독성 단백질은 행동과 성격, 전두엽과 측두엽을 제어하는 뇌의 부분에서 신경 세포의 죽음의 원인이 될 것으로 보인다. 그가 고안 한 작은 분자 인 디즈니의 화합물은이 논문에서 단순히 "4"로 언급됩니다. 그는 독성 C9RAN 단백질의 생성을 방해한다고 그는 말합니다. 이 논문의 한 가지 중요한 발견은 현재 많은 연구 그룹이 목표로 삼고있는 RNA의 형태가 실제로 신경 세포 죽음을 유발하는 것이 아닐 수 있다고 Disney는 말합니다. 그는 "단백질에는 두 가지 형태가있다. 사람들이보고 있지 않은 모양이 실제로 독성 물질이라는 사실을 데이터가 뒷받침한다. 화합물 "4"가 약물로 사용될 수 있다는 것이 확실하기 전에 많은 질문에 답해야합니다. 연구는 진행 중이라고 디즈니는 덧붙였다. "우리는 이것을 약물로 만들기위한 길고 굴곡이없는 길을 가지고 있습니다. 분자가 작동한다는 것을 보여줄뿐 아니라 안전하다는 것을 증명해야합니다."라고 그는 말합니다. "이제 우리는 표적을 가지고 있고 그것을 묶는 방법을 안다. 그러면 훨씬 더 간소화 된 방식으로 약물이 될 수있는 화합물을 만들게 될 것이다."

더 알아보기 : EU, 디즈니의 폭스 엔터테인먼트 자산 인수 합의 추가 정보 : Zi-Fu Wang 외, c9ALS / FTD의 r (G4C2) exp의 머리핀 형태는 반복되지 않은 비 ATG 번역이며 생물 활성 소형 분자, 세포 화학 생물학 (2018) 의 표적입니다 . DOI : 10.1016 / j.chembiol.2018.10.018 저널 참조 : 세포 화학 생물학 제공 : 스크립스 연구소

https://phys.org/news/2018-12-genetic-als-frontotemporal-dementia-blocked.html

.박테리아 기반 활성제의 미래 사용법을 연구하는 과학자

2018 년 12 월 18 일, 포츠머스 대학교 박테리아 기반 활성제의 미래 사용법을 연구하는 과학자 Dr Pattanathu Rahman. 학점 : 포츠머스 대학교

일상 생활에서 유해한 석유 계 계면 활성제를 대체 할 수있는 바이오 계면 활성제는 표준이되는 단계에 가까워졌습니다. 포츠머스 대학 생물 및 생물 과학 연구소의 Pattanathu Rahman 박사와 Teesside 대학의 Claudio Angione 박사는 생물학적 계면 활성제의 향후 상용 가능성을 탐구하기위한 후속 기금을 받았다. 계면 활성제는 대부분의 세제 제품의 주성분이며 표면을 "적시고"유분을 유화시키는 데 도움이됩니다. 제품에 사용되는 대부분의 계면 활성제는 일반적으로 석유 계이며 피부 자극과 알레르기를 일으킬 수 있습니다. 생물학적 계면 활성제가 들어오는 곳입니다. 생물 계면 활성제는 생명 공학에서 유래하고 박테리아와 같은 살아있는 세포에 의해 생성되며 항균성을 갖습니다. 이러한 특성은 악취를 유발하는 피부 박테리아의 성장을 방지합니다. 방취제와 같은 제품에 생물학적 계면 활성제를 첨가하면 박테리아를 통제하고 불쾌한 냄새를 없앨 수 있습니다. 생물학적 계면 활성제는 생분해 성, 비 독성 및 유기성이기 때문에 페트로 스퍼 팍트 (petrosurfacant)보다 환경에 상당히 좋으며 화장품 및 가정 용품, 패스트 푸드 등 일상 생활 용품에서 기존의 계면 활성제를 대체 할 수 있습니다. Rahman 박사와 Angione 박사는 연구 과제를 해결하기 위해 학계, 산업계, 정책 입안자 및 NGO 간의 협력을 장려하는 BBSRC (Biotechnology and Biology Sciences Research Council)의 후속 지원금을 받았다 . 이 기금 은 TeeGene Biotech Ltd.와의 공동 작업을 통해 연구의 실질적인 적용을 위해 노력할 수있게 해줄 것입니다. 라만 (Rahman) 박사는 "다양한 산업 분야에서 엄청난 잠재력을 지니고있는 매우 흥미 진 진한 기술로, 실험실에서 제조 할 수 있고 생분해 성이 뛰어나며 환경에 미치는 영향이 적기 때문에 훨씬 경제적이며 효율적입니다." 라만 (Rahman) 박사의 생물학적 계면 활성제에 대한 이전 연구는 로오알 (L' Oreal)이 방부제 의 활성제 로서 생물 계면 활성제의 미용 적 사용에 대한 최근 특허에서도 인정 받았다 . 닥터 라만 (Rahman) 박사는 최근 PeerJ가 바이오 계면 활성제 생산을위한 신진 대사 능력에 관한 저널을 발표 했습니다 .

추가 탐색 : 대체 항균 화합물은 폐수에서 나올 수 있음 자세한 정보 : Annalisa Occhipinti 외. 슈도모나스 (Pseudomonas)의 인 실리 코 (in silico) 공학은 생물학적 계면 활성제 생산 증가를위한 새로운 바이오 마커 인 PeerJ (2018)를 나타냅니다. DOI : 10.7717 / peerj.6046 저널 참조 : PeerJ 제공 : University of Portsmouth

https://phys.org/news/2018-12-scientists-explore-future-bacteria-based-agents.html#nRlv

.그래 핀의 마법은 결함에 있습니다

2018 년 12 월 18 일 NYU Tandon 공과 대학 , NYU의 연구자들은 그라 핀 전극의 민감도를 예측하는 방법을 발견했습니다. 잠재적으로 초소형 센서의 산업 규모 생산에 이르는 길을 열었습니다. 의도적으로 도입 된 점 결함의 밀도는 그래 핀 전극의 감도에 직접 비례합니다. 이러한 점의 밀도가 최대화되면 기존 전극보다 20 배 이상 민감한 전극을 만들 수 있습니다. 학점 : NYU Tandon 공과 대학

뉴욕 대학의 Tandon School of Engineering과 NYU Center for Neural Science의 연구팀은 graphene 구조를 엔지니어 링하는 방법을 발견함으로써 균질하고 예측 가능한 특성을 지닌 극도로 민감한 초소형 전기 화학 센서를 구축하는 방법에 대한 오랜 기간의 문제를 해결했습니다. 원자 수준. 생물학적 세포만큼 작은 미세 조정 된 전기 화학 센서 (전극이라고도 함)는 의료 진단 및 환경 모니터링 시스템에 매우 중요합니다. 수요는 타의 추종을 불허하는 전자, 열 및 기계적 특성을 제공하는 나노 기술 탄소 기반 전극을 개발하려는 노력에 박차를 가하고있다. 그러나 이러한 노력은 생화학 분자 에 대한 전극 민감성 의 정확한 기술을 안내하는 양적 원리가 부족하여 오랫동안 어려움을 겪어 왔습니다 . NYU Tandon의 전기 및 컴퓨터 공학 조교수 인 Davood Shahrjerdi와 신경 과학 센터의 신경 과학 및 심리학과 조교수 인 Roozbeh Kiani는 그라 핀의 다양한 구조적 결함들 사이의 관계를 밝혀 냈습니다 그리고 그것으로 만들어진 전극의 감도. 이 발견은 그래 핀 전극의 균질 한 배열의 정확한 엔지니어링 및 산업 규모의 생산을위한 문을 열었습니다. 연구진은 Advanced Materials 저널에 오늘 발표 된 논문에서 그들의 연구에 대해 자세히 설명합니다 . Graphene은 단일 원자 얇은 탄소 시트입니다. 그라 핀의 구조적 결함은 일반적으로 그로부터 구축 된 전극의 감도를 향상시킬 수 있다는 전통적인 합의가있다. 그러나 다양한 구조적 결함과 민감성 사이의 관계에 대한 확고한 이해는 오랫동안 연구자들을 빠져 나갔다. 이 정보는 원하는 수준의 감도를 얻기 위해 그라 핀의 여러 결함 밀도를 조정하는 데 특히 중요합니다. Shahrjerdi는 "지금까지 원하는 감도 효과를 얻는 것이 부두교 또는 연금술과 비슷했던 것입니다. 왜 어떤 접근법이 왜 민감한 전극을 생성하는지 확신 할 수 없었습니다."라고 Shahrjerdi는 말했습니다. "다양한 형태와 밀도의 물질 결함이 전극의 민감도에 미치는 영향을 체계적으로 연구함으로써 우리는 미신을 과학적 통찰력으로 대체하는 물리 기반 미세 현미경 모델을 만들었습니다." 놀랍게도, 연구자들은 그라 핀의 구조 - 포인트 결함에서 단 하나의 결함 그룹 만이 특정 범위 내에서 이러한 결함의 평균 밀도에 따라 선형 적으로 증가하는 전극 민감도에 상당한 영향을 미친다는 사실을 발견했다. Kiani는 "이러한 점 결함을 개수와 밀도로 최적화하면 기존 전극보다 20 배 이상 민감한 전극을 만들 수 있습니다. 이 발견은 그래 핀 기반 전극의 제조 및 응용에 영향을 미친다. 오늘날 탄소 기반의 전극은 제조 후 감도 보정용으로 대량 생산을 방해하는 시간 소모적 인 공정이지만, 연구진의 발견은 재료 합성 중에 정밀 감응 공학을 허용함으로써 산업 규모의 생산을 가능하게합니다 신뢰성과 재현성을 갖춘 탄소 기반 전극 현재 탄소 기반 전극은 고밀도 센서 어레이를 필요로하는 모든 어플리케이션에 실용적이지 못하다. 결과는 어레이 내에서 전극 간 민감도 의 큰 변화로 인해 신뢰할 수 없다 . 이 새로운 연구 결과는 차세대 신경 프로브와 의학 진단 및 약물 개발을위한 다중화 된 "랩 온어 칩 (lab-on-a-chip)"플랫폼에서 균일하고 탁월한 감도를 지닌 초소형 카본 기반 전극의 사용을 가능하게 할 것이며, DNA를 포함한 생물학적 시료를 측정하기위한 광학적 방법 탐구 : 다공성의 탄화 된 패턴을 폴리머에 새기면 생체 분자를 검출하는 민감한 전극이 생성됩니다.

자세한 정보 : Ting Wu 외. Graphene 전기 화학 센서, 고급 재료 (2018) 에서 민감도의 정밀 공학에 대한 정량적 원리 . DOI : 10.1002 / adma.201805752 저널 참조 : 고급 자료 제공 : NYU Tandon School of Engineering

https://phys.org/news/2018-12-graphene-magic-defects.html

.새로운 megalibrary 접근법은 신소재의 신속한 발견에 유용함을 증명합니다

2018 년 12 월 18 일 노스 웨스턴 대학교의 셰릴 캐쉬 (Sheryl Cash) , 탄소 나노 튜브 성장을위한 미세 기둥상의 나노 입자의 레이저 유도 가열. 학점 : Northwestern University 신소재가 새로운 역량을 창출함에 따라 새로운 시대의 문명이 새로운 재료의 발견으로 정의됩니다. 그러나 촉매, 광 수확 구조물, 바이오 진단 라벨, 의약품 및 전자 장치와 같이 특정 용도에 가장 적합한 물질을 식별하는 것은 전통적으로 느리고 까다로운 작업입니다. 광학적, 구조적, 전기적, 기계적 및 화학적 인 물질 특성이 고정 된 구성에서도 크게 변화 할 수있는 나노 스케일 (나노 미터는 10 억 분의 1 미터)에서 옵션은 거의 무한합니다. PNAS ( National Academy of Sciences)의 회의 에서 이번 주 발표 한 새로운 연구 는 노스 웨스턴 대학에서 개발 된 잠재적으로 혁명적 인 새로운 도구의 효과를 지원하여 특정 용도에 가장 적합한 나노 입자를 결정하기 위해 수백만 (수십억 개)의 나노 입자를 신속하게 테스트합니다. " 새로운 물질 을 확인하기 위해 전통적인 방법을 이용할 때 우리는 가능한 표면을 간신히 긁어 냈습니다."노스 웨스턴의 Chad A. Mirkin 연구원 은 나노 기술 연구 및 응용 분야의 세계적인 선도 저자이자 연구 책임자이다 . "이 연구는 발견 과학에 대한이 강력한 접근 방식이 작동한다는 개념 증명을 제공합니다." 이 새로운 도구는 매우 통제 된 방식으로 나노 입자의 조합 라이브러리 (즉, megalibrary)를 활용합니다. (조합 라이브러리는 표면상의 특정 위치에서 암호화 된 체계적으로 변화된 구조의 집합이다). 이 라이브러리는 Mirkin의 Polymer Pen Lithography (PPL) 기술을 사용하여 만들어지며, 수십만 개의 피라미드 형 팁으로 다양한 크기와 구성의 개별 폴리머 "도트"를 증착하는 배열 (데이터 요소 집합)에 의존합니다. 관심의 대상이되는 일단 가열되면, 이들 점들은 고정 된 조성 및 크기로 단일 나노 입자를 형성하는 금속 원자들로 환원된다. "작아짐에 따라 높은 처리량의 물질 발견에 2 가지 이점이 생깁니다."Weinberg 예술 과학 대학의 George B. Rathmann 교수 인 Mirkin은 다음과 같이 말했습니다. McCormick 공과 대학의 화학 및 생물 공학 , 생의학 및 재료 과학 및 엔지니어링 교수 ; 노스 웨스턴의 국제 나노 기술 연구소 (IIN)의 전무 이사가있다. "첫째, 우리는 평방 센티미터 영역에 수백만 개의 기능을 패키징 할 수 있으며 현재까지 가장 크고 복잡한 라이브러리를 만들기위한 경로를 만들 수 있습니다. 둘째, 100 나노 미터 이하 규모에서 작업하면 라이브러리 매개 변수가 될 수 있습니다 , 촉매 작용 분야와 같은 많은 행동은이 길이 규모에있다 "고 말했다. 새로운 연구는 Northwestern의 첨단 Bioprogrammable Nanomaterials에 대한 우수성의 미국 공군 센터의 일원으로 노스 웨스턴의 IIN과 공군 연구소 사이의 파트너십입니다. 연구진은 단층 벽 탄소 나노 튜브를 합성하기위한 새로운 촉매로서 Au3Cu (금 - 구리 조성)를 확인 하기 위해 megalibrary와 ARES 라 불리는 현장 라만 분광기 기반의 스크리닝 기법 을 이용했다. (ARES는 Air Force Research Laboratory의 재료 및 제조 이사회이자 Rahul Rao 연구 과학자, Air Force Research Laboratory 및 UES, Inc.의 유연한 재료 및 프로세스 연구 팀 리더 인 Benji Maruyama가 개발했습니다. 탄소 나노 튜브는 많은 플라스틱 재료에 에너지 저장, 약물 전달 및 속성 향상 첨가제로 사용되는 가볍고 유연하며 강철 분자입니다. 심사 과정은 완료하는 데 1 주일 미만이 걸렸으며 기존 심사 방법보다 수천 배 더 빠릅니다. "우리는 기존의 방법을 사용하는 것보다 훨씬 빠른 속도로 가장 높은 나노 튜브 수율을 산출 할 수있는 최적 조성을 빠르게 얻을 수 있었다"고 연구 공동 저자 인 마루 야마 (Maruyama)는 말했다. "결과는 물질 발견 에서 잠재적 인 게임 체인저 인 궁극적 인 발견 도구를 가질 수 있음을 시사 합니다." 더 자세히 살펴보기 : 나노 과학자들은 '궁극적 인 발견 도구'를 개발합니다.

추가 정보 : Edward J. Kluender 외, 나노 물질의 거대 조직을 통한 촉매 발견 , 국립 과학 아카데미 회보 (2018). DOI : 10.1073 / pnas.1815358116 저널 참조 : 국립 과학 아카데미 회보 :에 의해 제공 노스 웨스턴 대학교

https://phys.org/news/2018-12-megalibrary-approach-rapid-discovery-materials.html#nRlv

.탄소 나노 튜브 마임 생물학

Anne M Stark, Lawrence Livermore National Laboratory 에서 2018 년 12 월 18 일, 탄소 나노 튜브 포린 (carbon nanotube porins)이 벽에 박혀있는 블록 공중 합체 (carbonic vesicle)의 예술가입니다. 소포는 큰 효소 인 양 고추 냉이 퍼 옥시다아제를 격리합니다. 이 이미지는 또한 카본 나노 튜브 포린을 통해 소와의 내부로 이동하는 루미놀 분자를 보여주는데, 여기에서 양 고추 냉이 퍼 옥시 다제와의 효소 반응은 화학 발광을 생성한다. 크레딧 : Ella Maru Studios

탄소 나노 튜브 포린 (carbon nanotube porins)이 벽에 박혀있는 블록 공중 합체 (carbonic vesicle)의 예술가입니다. 소포는 큰 효소 인 양 고추 냉이 퍼 옥시다아제를 격리합니다. 이 이미지는 또한 카본 나노 튜브 포린을 통해 소와의 내부로 이동하는 루미놀 분자를 보여주는데, 여기에서 양 고추 냉이 퍼 옥시 다제와의 효소 반응은 화학 발광을 생성한다. 크레딧 : Ella Maru Studios

세포막은 다 기능성, 조정 가능, 정확하고 효율적인 시스템의 이상적인 예입니다. 이러한 생물학적 경이를 모방하려는 노력은 항상 성공적이지 못했습니다. 그러나, 로렌스 리버모어 국립 연구소 (LLNL) 과학자의 아키텍처 모방 1.5 나노 카본 나노 튜브 세공 계 중합체 막을 만든 세포막을 . 이 연구는 Advanced Materials 저널의 표지에 나와 있습니다. 탄소 나노 튜브는 대규모 수처리 및 담수화에서부터 신장 투석, 멸균 여과 및 제약 제조에 이르기까지 여러 가지 현대 산업, 환경 및 생물 의학 프로세스에 도움이되는 고유 한 운송 특성을 가지고 있습니다. 생물학에서 영감을 얻은 연구원은 기능적 생물학적 운송 단위를 통합하거나 본질적으로 에뮬레이트하는 견고하고 확장 가능한 합성막을 추구 해왔다. 최근의 연구는 펩타이드 기반 나노 기공, 3 차원 멤브레인 케이지 및 크고 심지어 복잡한 DNA 종이 접기 나노 기공의 성공적인 지질 이중층 결합을 입증했습니다. 그러나 LLNL 과학자들은 한 단계 더 나아가서 견고한 합성 블록 공중 합체 막을 다른 LLNL 기술과 결합시켰다 : 나노 미터 크기의 단일 벽 탄소 나노 튜브의 짧은 부분 인 탄소 나노 튜브 포린 (CNTPs) 기반의 인공 막 나노 기공 양성자, 물, 거대 분자 (DNA 포함)를 운반 할 수있는 원자 적으로 매끄러운 소수성 벽을 가진 공극. "때문에 CNTPs는 생체 모방 나노 기공 사이에서 고유 한 탄소 나노 튜브가 필요로하는 것을 포함 분리 공정의 넓은 범위에서 사용하기에 순종하게하는 강력하고 높은 화학적 저항력이 열악한 환경을 ,"알렉스 노이, LLNL 소재 과학자 및 수석 저자는 말했다 종이. 연구진은 CNTP 채널을 고분자막에 통합하여 모든 합성 구조에서 생물막의 구조, 구조 및 기본 기능을 모방했다. 양성자 및 물 수송 측정 결과에 따르면 탄소 나노 튜브 포린은 고분자막 환경 에서 높은 투과성을 유지 합니다. 과학자들은 폴리머 솜 (polymeromes) (인공 베 시클의 한 종류, 용액을 감싸는 작은 중공 구체)에 내장 된 CNTP가 소낭 구획 사이의 작은 분자 시약을 왕복시키는 분자 도관으로 기능 할 수 있음을 보여주었습니다. LLNL의 Lawrence Scholar와이 논문의 첫 저자 인 Jeremy Sanborn은 "이 개발로 인해 vesicular compartment에 분자 시약을 전달하여 확인 된 화학 반응을 일으키고 생물학적 시스템의 정교한 수송 매개 작용을 모방 할 수있는 새로운 기회가 열리게 되었다. 더 자세히 살펴보기 : 탄소 나노 튜브는 생물학을 모방합니다.

자세한 정보 : Jeremy R. Sanborn 외. 멤브레인 : 생물학적 멤브레인의 완전 합성 모방 물인 Amphiphilic Block Copolymers의 Carbon Nanotube Porins (Adv. Materials 51/2018), Advanced Materials (2018). DOI : 10.1002 / adma.201870392 저널 참조 : 고급 자료 :에 의해 제공 로렌스 리버모어 국립 연구소

https://phys.org/news/2018-12-carbon-nanotubes-mime-biology.html#nRlv