Posted in | Nanomaterials

Исследователи Откройте для себя замечательные поведение, демонстрируемое пептида наноструктур

Published on April 9, 2010 at 3:04 AM

Эксперименты могут иногда приводить к открытию совершенно непредвиденных явлений. Так обстоит дело с замечательным поведение, демонстрируемое пептидных наноструктур (в виде надмолекулярных нитей) наблюдалось в экспериментах, проведенных учеными из Северо-западного университета в beamline 5-идентификатор Дюпон-Северо-Западном-Dow совместной группы доступа (DND-КПП) Синхротронное Научный центр департамента США Расширенный источника фотонов энергии (APS) в Аргоннской национальной лаборатории .

Рисунок изображающий пучок 10-нанометрового диаметра пептидных нитей расположены в гексагональной массива. Подобные явления могут возникать естественным путем в цитоскелетов клеток, роговицы глаза, и в других областях биологии. Врезка (справа внизу) изображает молекулярной структуры отдельных нитей. (Изображение предоставлено С. И. Стапп.)

По словам профессора Сэмюэля Стапп, ведущий автор исследования, недавно опубликованные в науке, в то время ", пытаясь выяснить иерархическая организация пептидных наноструктур" его команда обнаружила, что при распылении в воде, тем нитевидных наноструктур могли бы организовать в гексагонально упаковке расслоений. Исследователи были удивлены, обнаружив, что при достаточно высокой концентрации в растворе, нитями может спонтанно самостоятельно собираться в кристаллических структур (гексагонально упаковке пучки). Еще более удивительным было обнаружение того, что рентгеновские лучи используются для исследования наноструктур также иногда срабатывает нити кристаллизации. Эта работа может повлиять на наше понимание наноструктур в биологических системах, а также возможность управлять структурой материалов.

Нити используются для этих исследований обладали диаметром около 10 нанометров и длиной порядка десятков микрометров. Нити были получены из синтетической молекулы, содержащей короткие последовательности пептида. Пептиды представляют собой соединения, содержащие два или более аминокислот. Здесь пептидной последовательности состояла из шести аланин молекул аминокислот связан с тремя глутаминовой кислоты молекулы - сокращенное Ala6Glu3 - который в свою очередь, привитые на алкильные молекулы. В результате "supramolecules" самоорганизующихся в воде с образованием нитей.

Последовательность экспериментов была разработана, чтобы выявить расположение нитей, диспергированных в воде. Различные водные концентрации нити были помещены внутрь крошечные 2-мм диаметра кварцевых капилляров и изучал использованием малоуглового рассеяния рентгеновских лучей (SAXS) при ДНА-КПП beamline. Концентрации варьировались от 0,5 до 5 мас. МУРР данных показал, что все концентрации нитей собраны в пучки выставке гексагональной упаковкой (см. рис. 1). Организация нитей в гексагонально упаковке расслоений (т.е. кристаллизация) Весьма примечательно. Но еще более примечательно замечание, что более высокая концентрация нитей (2 и 5 весовых процентов) самопроизвольно кристаллизуется, а в нижнем концентрации растворов (0,5 и 1 мас) кристаллизуется только через рентгеновское облучение.

По словам профессора Стапп, кристаллизация нитей, либо путем самосборки или рентгеновского облучения, представляют собой явления, что "мы еще не видели" в других супрамолекулярных систем. Стапп также отметил, что "в этом эксперименты на APS синхротрона, мы были удивлены, обнаружив, что рентгеновские лучи могут способствовать кристаллизации".

Увлекательной особенностью рентгено-индуцированной кристаллизации обратимости процесса, который был на самом деле видно. Использование 1 мас решение, кумулятивный 200 секунд рентгеновского облучения оказалось первично-прозрачный раствор непрозрачный, что указывает на кристаллизацию. После рентгеновского прекращения, непрозрачность решения медленно снизился, пока не стало ясно еще раз в течение около 40 минут, что свидетельствует о возвращении к беспорядку. Последующие МУРР эксперимента подвергается решения число 4-х второй-всплесков. Экспериментальные данные показали, что первоначально неупорядоченного нитей (обнаруженные в первых 4-секундной экспозиции) постепенно претерпел изменения гексагонально упорядоченных пучков нитей, как записано в течение последнего облучения рентгеновскими лучами. Когда эксперимент был повторен через два часа, МУРР данных показал, нити снова неупорядоченных - кристаллическая структура исчезла.

Last Update: 20. October 2011 14:58

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit