Effectus mire fortis effectus habere potuit effectus pro medicamento consilio et partus.
Membranae humiles quae cellulas nostras claudunt miram vim habent: nano moleculae mediocres possunt repellere quae ad eas accedunt. Turma inter scientias in National Instituti Signorum et Technologiae (NIST) figuravit cur, adhibitis membranis artificialibus quae mores naturalium imitantur. Eorum inventio differentiam facere potuit quomodo designamus multas medicinas medicamentorum quae cellas nostras oppugnant.
Membranae cellae potentes campi electrici gradientes generant quae magnae responsabiles sunt ad repellendas particulas nano-amplificas sicut servo e superficie cella — repulsio quae notabiliter afficit nanoparticulas dannos. In hac schematica tractione negativa membranam (in summitate rubra) parvam trahit, moleculis (circulis purpureis) positive onerantibus, quae membranam frequentant et longe maiorem, nanoparticulam neutram (roseam) repellunt. Credit: N. Hanacek/NIST
Turma Inventionum, quae apparent in Acta Societatis chemicae Americanae confirmant potentes agros electricas membranas cellularum generare magnas responsabiles esse ad repellendas particulas nanoscales e superficie cellae. Haec repulsio notabiliter neutras, nanoparticulas dannos afficit, partim quia minora moleculae campi electricae aggressi membranam frequentant et majores particulas repellunt. Cum multae curationes medicamentorum circa proteins et alias particulas nanoscales quae membranam oppugnant aedificatae sunt, repulsio in efficacia curationum partes agere potuit.
Inventiones primas rectas probationes praebent camporum electricae responsales repulsionis esse. Secundum NIST David Hoogerheide effectus maiorem attentionem meretur a communitate scientifica.
"Haec repulsio, cum actis stipendiis minorum moleculis exercentibus, verisimile est munus obire significantem quomodo moleculae cum membranis biologicis membranis et aliis superficiebus accusatis mutuo secant", Hoogerheide, physicus apud NIST Centre pro Neutron. Investigatio (NCNR) et una charta scriptorum. "Haec implicationes habet pro medicamento consilio et traditione, et pro moribus particularum in frequentibus ambitibus in scala nanometri."
Membranae terminationes in omnibus fere cellulis formant. Cellula non solum habet membranam exteriorem, quae intus continet ac tuetur, sed saepe aliae membranae intus sunt, partes organellae formantes, sicut mitochondria et Golgi. Membranae intellectus magni momenti est ad scientiam medicam, non minimum quod proteins in membrana cellae manentes crebra scoporum medicamentorum sunt. Vincula membranae quaedam sunt sicut portae quae intrat et extra cellam ordinant.
Regio prope has membranas occupari locum potest. Millia generum molecularum diversarum inter se turbant et membranam cellularum — et quisquis per turbam pellere conatus scit, obdurat eundo. Minores moleculae qualia sunt salia facili movent, quia aptare possunt in maculis artioribus, at moleculae majores, ut servo, limitantur in suis motibus.
Huiusmodi frequentia hypothetica facta est thema activum investigationis scientificae, Hoogerheide dixit, quia munus reale mundi agit quomodo functiones cellulae sunt. Quomodo cellula se gerit a subtili compositione ingredientium in hoc "pulmento celluloso". lam apparet membranam cellulae vim quoque habere posse, moleculas iuxta se digerere magnitudine et impetu.
"Quomodo creber afficit cellam eiusque mores?" dixit. “Quomodo, exempli gratia, moleculae in hoc pulmento intra cellam disponuntur, quaedam ex eis ad biologicas functiones praesto sunt, non autem aliae? Effectus membranae differentias facere potuit.
Dum investigatores plerumque electricis agris utuntur ad movendas et separandas moleculas — technica dielectrophoresis appellata — physici parum attendunt ad hunc modum in nanoscale quod agros validissimos ad nanoparticulos movendos capit. Sed agri potentes tantum sunt quod membrana electrically accusata generat.
"Agro electrica prope membranam in solutione salsa ut corpora nostra producere possunt mirum in modum fortis" dixit Hoogerheide. “Virtus eius cum distantia velociter decidit, magnas campi anfractus efficit ut figuratas particulas vicinas repellamus. Ita trabibus neutronibus usi sumus ut eam introspiceremus.
Neutroni distinguere possunt inter varias isotopes hydrogenii, et experimenta manipulorum designatorum qui effectum membranae in moleculis prope PEG exploraverunt, polymerum quod formas particularum nano-amarum sine crimine sunt. Hydrogenium maiorem PEG constituens est, et immergens membranam et PEG in solutionem aquae gravis, quae fit cum deuterio in loco atomorum hydrogenii ordinarii aquae — manipulus metiri potuit quam proxime PEG particulae membranae accesserunt. Artificio usus est, ut neutroni reflectometriae notae in NCNR ac instrumentis ad Oak Ridge National Laboratorium.
Una cum simulationibus dynamicis dynamicis experimenta primo semper argumenta patefecerunt membranarum campum validum esse reum post repulsionem: moleculae PEG a superficiebus accusatae fortius repelluntur quam ab neutra superficie.
Dum inventas physicas novas fundamentaliter non ostendunt, dixit Hoogerheide, physicas notas in loco inopinato ostendunt, et ad notandas scientias hortandos esse — et ulterius explorandum.
"Addere hoc opus est nostro intellectui quomodo res nanoscales inter se cohaerent", dixit. "Demonstravimus vim ac significationem huius commercii. Nunc investigandum est quomodo afficiat hos frequentes ambitus ubi tantae biologiae fiunt.
Paper: M. Aguilella-Arzo, DP Hoogerheide, M. Doucet, H. Wang and VM Aguilella. Membranae biologicae iniunctae moleculas neutras magnas per superficies dielectrophoresis et pressionem contraionam repellunt. Acta Societatis Chemicae Americanae. Published in online 16 Jan. 2024. DOI: 10.1021/jacs.3c12348
Source: NIST
