15 C
Brussels
Ijumaa, Machi 29, 2024
HabariNyenzo za ubunifu zinazounda nishati ya kijani kupitia nguvu ya mitambo.

Nyenzo za ubunifu zinazounda nishati ya kijani kupitia nguvu ya mitambo.

KANUSHO: Taarifa na maoni yaliyotolewa tena katika makala ni yale ya wale wanaoyaeleza na ni jukumu lao wenyewe. Kuchapishwa katika The European Times haimaanishi kiotomati uidhinishaji wa maoni, lakini haki ya kuueleza.

TAFSIRI ZA KANUSHO: Nakala zote kwenye tovuti hii zimechapishwa kwa Kiingereza. Matoleo yaliyotafsiriwa hufanywa kupitia mchakato wa kiotomatiki unaojulikana kama tafsiri za neva. Ikiwa una shaka, rejelea nakala asili kila wakati. Asante kwa kuelewa.

Nanoteknolojia Mpya ya Ubunifu Itawezesha Uzalishaji wa Sasa wa Umeme "Wenye Afya" Ndani ya Mwili wa Mwanadamu

Maendeleo mapya ya nanoteknolojia na timu ya kimataifa ya utafiti inayoongozwa na watafiti wa Chuo Kikuu cha Tel Aviv itafanya iwezekanavyo kuzalisha mikondo ya umeme na voltage ndani ya mwili wa binadamu kupitia uanzishaji wa viungo mbalimbali (nguvu ya mitambo). Watafiti wanaelezea kuwa maendeleo yanahusisha nyenzo mpya na yenye nguvu sana ya kibaolojia, sawa na collagen, ambayo haina sumu na haina madhara kwa tishu za mwili. Watafiti wanaamini kuwa teknolojia hii mpya ya nano ina matumizi mengi yanayoweza kutumika katika dawa, ikiwa ni pamoja na kuvuna nishati safi ili kuendesha vifaa vilivyopandikizwa mwilini (kama vile visaidia moyo) kupitia mienendo ya asili ya mwili, hivyo basi kuondoa hitaji la betri.

Utafiti huo uliongozwa na Prof. Ehud Gazit wa Shule ya Shmunis ya Utafiti wa Biomedicine na Saratani katika Kitivo cha Hekima cha Sayansi ya Maisha, Idara ya Sayansi ya Nyenzo na Uhandisi katika Kitivo cha Uhandisi cha Fleischman, na Kituo cha Sayansi ya Nano na Nanoteknolojia, pamoja na. timu yake ya maabara, Dk. Santu Bera na Dk. Wei Ji.

Pia walioshiriki katika utafiti huo walikuwa watafiti kutoka Taasisi ya Weizmann na taasisi kadhaa za utafiti nchini Ireland, China, na Australia. Kama matokeo ya matokeo yao, watafiti walipokea ruzuku mbili za ERC-POC zilizolenga kutumia utafiti wa kisayansi kutoka kwa ruzuku ya ERC ambayo Gazit ilishinda hapo awali kwa teknolojia iliyotumika. Utafiti huo ulichapishwa katika jarida la kifahari Hali Mawasiliano.

Ehud Gazit

Prof. Ehud Gazit. Mkopo: Chuo Kikuu cha Tel Aviv

Prof. Gazit, ambaye pia ni Mkurugenzi Mwanzilishi wa BLAVATNIK CENTRE for Drug Discovery, anaeleza: “Collagen ndiyo protini iliyoenea zaidi katika mwili wa binadamu, inayojumuisha karibu 30% ya protini zote katika mwili wetu. Ni nyenzo ya kibaolojia yenye muundo wa helical na aina mbalimbali za mali muhimu za kimwili, kama vile nguvu za mitambo na kubadilika, ambazo zinafaa katika matumizi mengi. Walakini, kwa sababu molekuli ya collagen yenyewe ni kubwa na ngumu, watafiti kwa muda mrefu wamekuwa wakitafuta molekuli ndogo, fupi na rahisi ambayo inategemea collagen na inaonyesha mali sawa.

"Takriban mwaka mmoja na nusu uliopita, kwenye jarida Vifaa vya asili, kikundi chetu kilichapisha utafiti ambapo tulitumia njia za nanoteknolojia kutengeneza nyenzo mpya ya kibaolojia inayokidhi mahitaji haya. Ni tripeptide - molekuli fupi sana iitwayo Hyp-Phe-Phe inayojumuisha asidi tatu za amino tu - yenye uwezo wa mchakato rahisi wa kujikusanya kwa kuunda muundo wa helical kama collagen ambao unaweza kunyumbulika na kujivunia nguvu sawa na ile ya titani ya chuma. Katika somo la sasa, tulijaribu kuchunguza ikiwa nyenzo mpya tuliyotengeneza ina sifa nyingine ambayo ni sifa ya collagen - piezoelectricity. Piezoelectricity ni uwezo wa nyenzo kutoa mikondo ya umeme na voltage kama matokeo ya matumizi ya nguvu ya mitambo, au kinyume chake, kuunda nguvu ya mitambo kama matokeo ya kufichuliwa kwa uwanja wa umeme.

Katika utafiti huo, watafiti waliunda miundo ya nanometric ya nyenzo zilizoundwa, na kwa msaada wa zana za juu za nanoteknolojia, walitumia shinikizo la mitambo juu yao. Jaribio lilifunua kuwa nyenzo hiyo haitoi mikondo ya umeme na voltage kama matokeo ya shinikizo. Zaidi ya hayo, miundo midogo ya mamia tu ya nanomita ilionyesha mojawapo ya viwango vya juu zaidi vya uwezo wa piezoelectric kuwahi kugunduliwa, kulinganishwa au bora zaidi kuliko ile ya nyenzo za piezoelectric zinazopatikana kwa kawaida katika soko la leo (nyingi znazokuwa na risasi na kwa hivyo hazifai kwa matumizi ya matibabu) .

Kulingana na watafiti, ugunduzi wa piezoelectricity ya ukubwa huu katika nyenzo ya nanometric ni ya umuhimu mkubwa, kwani inaonyesha uwezo wa nyenzo zilizoundwa kutumika kama aina ya motor ndogo kwa vifaa vidogo sana. Ifuatayo, watafiti wanapanga kutumia fuwele na njia za kiufundi za hesabu (nadharia ya utendakazi wa wiani) ili kupata uelewa wa kina wa tabia ya nyenzo ya piezoelectric na kwa hivyo kuwezesha uhandisi sahihi wa fuwele kwa ujenzi wa vifaa vya matibabu.

Prof. Gazit anaongeza: “Nyenzo nyingi za piezoelectric tunazojua leo ni nyenzo zenye sumu za risasi, au polima, kumaanisha kuwa hazifai kwa mazingira na mwili wa binadamu. Nyenzo zetu mpya, hata hivyo, ni za kibayolojia, na kwa hiyo zinafaa kwa matumizi ndani ya mwili. Kwa mfano, kifaa kilichotengenezwa kwa nyenzo hii kinaweza kuchukua nafasi ya betri ambayo hutoa nishati kwa vipandikizi kama vile visaidia moyo, ingawa inapaswa kubadilishwa mara kwa mara. Misogeo ya mwili - kama vile mapigo ya moyo, harakati za taya, harakati ya matumbo, au harakati nyingine yoyote ambayo hutokea katika mwili mara kwa mara - itachaji kifaa kwa umeme, ambayo itaendelea kuwezesha implant."

Sasa, kama sehemu ya utafiti wao unaoendelea, watafiti wanatafuta kuelewa mifumo ya Masi ya nyenzo iliyoundwa kwa lengo la kutambua uwezo wake mkubwa na kugeuza ugunduzi huu wa kisayansi kuwa teknolojia inayotumika. Katika hatua hii, mkazo ni uundaji wa vifaa vya matibabu, lakini Prof. Gazit anasisitiza kwamba "vifaa vya umeme vya piezoelectric ambavyo ni rafiki kwa mazingira, kama vile ambavyo tumetengeneza, vina uwezo mkubwa katika maeneo anuwai kwa sababu vinazalisha nishati ya kijani kwa kutumia mitambo. nguvu ambayo inatumika kwa vyovyote vile. Kwa mfano, gari linaloendesha barabarani linaweza kuwasha taa za barabarani. Nyenzo hizi pia zinaweza kuchukua nafasi ya vifaa vya piezoelectric vilivyo na risasi ambavyo vinatumika sana kwa sasa, lakini hiyo inaleta wasiwasi juu ya kuvuja kwa metali yenye sumu kwenye mazingira.

Marejeo:

"Uhandisi wa molekuli ya piezoelectricity katika mikusanyiko ya peptidi inayoiga collagen" na Santu Bera, Sarah Guerin, Hui Yuan, Joseph O'Donnell, Nicholas P. Reynolds, Oguzhan Maraba, Wei Ji, Linda JW Shimon, Pierre-Andre Cazade, Syed AM Tofail , Damien Thompson, Rusen Yang na Ehud Gazit, 11 Mei 2021, Hali Mawasiliano.
DOI: 10.1038/s41467-021-22895-6

"Makusanyiko magumu kama ya helical kutoka kwa tripeptide inayojikusanya yenyewe" na Santu Bera, Sudipta Mondal, Bin Xue, Linda JW Shimon, Yi Cao na Ehud Gazit, 15 Aprili 2019, Vifaa vya asili.
DOI: 10.1038/s41563-019-0343-2

- Matangazo -

Zaidi kutoka kwa mwandishi

- MAUDHUI YA KIPEKEE -doa_img
- Matangazo -
- Matangazo -
- Matangazo -doa_img
- Matangazo -

Lazima kusoma

Nyaraka za hivi karibuni

- Matangazo -