เปปไทด์ที่ประกอบขึ้นเองแสดงไดอะแมกเนติกที่แข็งแกร่งอย่างน่าประหลาดใจ

เปปไทด์ที่ประกอบขึ้นเองแสดงไดอะแมกเนติกที่แข็งแกร่งอย่างน่าประหลาดใจ

เปปไทด์แสดงอำนาจแม่เหล็กที่แข็งแกร่งอย่างน่าประหลาดใจเมื่อรวมตัวกันเพื่อสร้างไมโครไฟเบอร์ นักวิจัยในประเทศจีนกล่าว ในเซี่ยงไฮ้และเพื่อนร่วมงานได้วัดแรงที่กระทำโดยของเหลวที่มีเปปไทด์ซึ่งวางอยู่ในสนามแม่เหล็กสถิต พวกเขาพบว่าตัวอย่างที่เปปไทด์ได้รับอนุญาตให้ประกอบตัวเองมีความไวต่อมวลไดอะแมกเนติกสูงกว่าตัวอย่างที่เปปไทด์ละลายน้ำ 11 เท่า และน้ำบริสุทธิ์ 175 เท่า 

ผลลัพธ์

ที่ไม่คาดคิดซึ่งรายงานช่วยอธิบายที่มาของอำนาจแม่เหล็กในสารชีวโมเลกุล และอาจนำไปใช้กับการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ควบคุมด้วยแม่เหล็ก การสร้างภาพทางการแพทย์ และส่วนต่อประสานสมองกับคอมพิวเตอร์ โครงสร้างทางชีวภาพที่หลากหลายตั้งแต่เซลล์ทั้งหมดไปจนถึง DNA และพอลิเมอร์เซลล์

ย่อยอื่นๆ เป็นที่รู้กันว่าเปลี่ยนทิศทางเพื่อตอบสนองต่อสนามแม่เหล็ก ผลกระทบนี้อยู่เบื้องหลังความสามารถของสัตว์บางชนิดในการนำทางโดยใช้สนามแม่เหล็กโลก อย่างไรก็ตาม โครงสร้างทางชีววิทยาจำนวนมากที่ตอบสนองต่อสนามดังกล่าวดูเหมือนจะมีธาตุเหล็กน้อยเกินไปสำหรับปรากฏการณ์

ที่จะอธิบายได้ด้วยทั้งเฟอร์โรแมกเนติกหรือเฟอร์ริแมกเนติซึม สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าความไวแม่เหล็กของโครงสร้างเหล่านี้เกิดจากผลกระทบของแม่เหล็กที่ละเอียดกว่าในสายโซ่กรดอะมิโนที่เรียกว่าเปปไทด์ ตัวอย่างเช่น สนามแม่เหล็กภายนอกเหนี่ยวนำสนามทุติยภูมิที่อ่อนแอในทิศทางตรงกันข้าม 

ซึ่งจะผลักเปปไทด์ออกไป ผลกระทบนี้เรียกว่าไดอะแมกเนติก มีสาเหตุมาจากการเรียงตัวของอิเล็กตรอนในพันธะเปปไทด์ระหว่างกรดอะมิโน หรือกระแสอิเล็กตรอนที่ไหลรอบโครงสร้างแบบวัฏจักรที่เรียกว่าอะโรมาติกริงในการตรวจสอบปรากฏการณ์นี้ Yang และเพื่อนร่วมงานได้เตรียมตัว

อย่างที่แตกต่างกันสามตัวอย่างของเพนตาเปปไทด์ที่มีลำดับ เพนตาเปปไทด์เป็นโพลิเมอร์ที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 5 หน่วยโดยเฉพาะ ในกรณีนี้คืออะลานีน 1 หน่วย (A) 1 หน่วยของไทโรซีน (Y) และ 3 หน่วยของฟีนิลอะลานีน (F) นักวิจัยละลายเปปไทด์ในตัวทำละลายอินทรีย์ไดเมทิลซัลฟอกไซด์ 

ในตัวอย่างแรก

ในตัวอย่างที่สอง พวกเขากระจายเปปไทด์ที่เป็นผงในน้ำ ในตัวอย่างที่สาม พวกเขายังกระจายเปปไทด์แบบผงในน้ำ แต่ทิ้งไว้เป็นเวลา 16 ชั่วโมง ในช่วงเวลา 16 ชั่วโมงนี้ เปปไทด์จะรวมตัวกันเป็นเส้นใยยาวมากกว่า 10 µmนักวิจัยชั่งน้ำหนักตัวอย่าง จากนั้นจึงวัดซ้ำเมื่อมีสนามแม่เหล็ก 

ซึ่งพวกเขาใช้โดยการวางแม่เหล็กถาวรไว้เหนืออุปกรณ์ พวกเขาสันนิษฐานว่าความแตกต่างใดๆ ระหว่างการวัดที่มีและไม่มีแม่เหล็กนั้นเกิดจากปฏิกิริยาไดอะแมกเนติกระหว่างสนามแม่เหล็กภายนอกและสนามแม่เหล็กที่เหนี่ยวนำภายในตัวอย่าง พวกเขาพบว่าเปปไทด์ที่ละลาย

แสดงการตอบสนองต่อไดอะแมกเนติกที่อ่อนแอที่สุด ในขณะที่ตัวอย่างที่เปปไทด์ได้รับอนุญาตให้ประกอบตัวเองนั้นแสดงออกมาว่าแข็งแกร่งที่สุด ความแข็งแรงของไดอะแมกเนติกในตัวอย่างที่กระจายตัวในน้ำนั้นอยู่ระหว่างทั้งสอง ซึ่งนักวิจัยระบุว่าการประกอบตัวเองเกิดขึ้นในระดับที่จำกัด

เมื่อทีมทำการทดลองเดียวกันโดยใช้เพนตาเปปไทด์ที่แตกต่างกัน ซึ่งประกอบด้วยไอโซลิวซีน (I), ไกลซีน (G) และไลซีน (K)พวกเขาพบเพียงการตอบสนองต่อไดอะแมกเนติกที่อ่อนแอ แม้แต่ตัวอย่างที่ถูกทิ้งให้ประกอบเอง เข้าไปในโครงสร้างไฟบริล ในขณะที่ไทโรซีนและฟีนิลอะลานีนในลำดับ 

รวมวงอะโรมาติกไว้ในโครงสร้างของมัน นี่ไม่ใช่กรณีสำหรับส่วนประกอบใดๆ ของเปปไทด์ และเพื่อนร่วมงานจึงตีความผลลัพธ์ของพวกเขาว่าเป็นการยืนยันว่าไดนามิกของอิเล็กตรอนของวงแหวนอะโรมาติก แทนที่จะเป็นพันธะเปปไทด์ มีส่วนรับผิดชอบต่อไดอะแมกเนติกที่แข็งแกร่งในเปปไทด์

แม้ว่าบทบาทของกระแสวงแหวนอะโรมาติกไม่ได้คาดคิดมาก่อน แต่นักวิจัยรู้สึกประหลาดใจกับความแข็งแกร่งของไดอะแมกเนติกในตัวอย่างเปปไทด์ที่ประกอบขึ้นเอง พวกเขายังคงตรวจสอบฟิสิกส์ที่เป็นรากฐานของผลกระทบ แต่พวกเขามีความคิดว่าไดอะแมกเนติกที่แข็งแกร่งอย่างผิดปกตินั้นอาจเกิดขึ้น

ได้อย่างไร

และ มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ในเซี่ยงไฮ้ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยกล่าวว่า “โมเลกุลเปปไทด์แต่ละโมเลกุลมีโมเมนต์แม่เหล็กเหนี่ยวนำเมื่อมีสนามแม่เหล็ก “แรงความร้อนสุ่มทิศทางของโมเมนต์แม่เหล็กเหล่านี้ ทำให้ไดอะแมกเนติกอ่อนแอลง กลุ่มของเปปไทด์อะโรมาติกในสถานะที่รวมตัวกัน  

โดยมีอันตรกิริยาระหว่างกัน อาจลดผลกระทบของความผันผวนทางความร้อนเหล่านี้ ส่งผลให้เกิดไดอะแมกเนติกที่แข็งแกร่ง” ไม่ว่าต้นกำเนิดของมันจะเป็นอย่างไร นักวิจัยคาดการณ์ถึงการใช้งานที่เป็นไปได้หลายอย่างสำหรับเอฟเฟกต์นี้ “เปปไทด์ ที่มีลำดับขั้นต่างๆ สามารถประกอบเป็นโครงสร้างนาโนต่างๆ 

ได้อย่างง่ายดายภายใต้สนามแม่เหล็ก ซึ่งเป็นการขยายกลยุทธ์การประดิษฐ์” ผู้ทำงานร่วมกันจากมหาวิทยาลัยแพทย์กวางโจว กล่าว “เปปไทด์ที่ประกอบขึ้นซึ่งดัดแปลงด้วยไบโอมาร์คเกอร์ยังสามารถใช้เป็นตัวติดตามทางชีวภาพ ช่วยเพิ่มความแตกต่างระหว่างเนื้อเยื่อปกติและเนื้อเยื่อที่ผิดปกติ

ในการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก หรือในอินเทอร์เฟซสมองกับคอมพิวเตอร์แบบใหม่ ไดอะแมกเนติซึมที่แข็งแกร่งของเปปไทด์ที่ประกอบกันสามารถใช้เป็นเซ็นเซอร์ที่ไม่รุกรานเพื่อตรวจจับความแปรผันที่อ่อนแอของสัญญาณแม่เหล็กจากการทำงานของสมอง”

ปัญหาที่สองที่เว็บข้อมูลเผชิญจริงๆ เริ่มต้นจากเครื่องพิมพ์เลเซอร์ ก่อนที่เครื่องพิมพ์เลเซอร์จะเข้ามา คุณสามารถบอกบางอย่างเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือของบทความได้ด้วยความรู้สึก: การเขียนด้วยลายมือที่ฉีกออกจากสมุดบันทึกเกลียวไม่เคยมีอำนาจของการพิมพ์แบบมันเลย ทุกวันนี้มันดูเหมือนกันไปหมด 

credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์