13:21
Comentarii Adauga Comentariu

_ Membrane polimerice microporoase pentru transportul ionilor luminoase

_ Membrane polimerice microporoase pentru lumină- transport de ioni prin blocare

Într-un nou raport publicat acum în Science Advances, Zongyao Zhou și o echipă de oameni de știință în inginerie chimică și științe fizice și inginerie de la Universitatea de Știință și Tehnologie King Abdullah din Arabia Saudită au dezvoltat un Membrană cu canale ionice declanșată de lumină folosind polimeri microporoși conjugați. Echipa a fost inspirată de canalele ionice dependente de lumină din membranele celulare, care joacă un rol important în multe activități biologice pentru a regla cu precizie dimensiunea și grosimea porilor membranei la nivel molecular prin proiectare de jos în sus și metode de electropolimerizare. Procesul a condus la controlul reversibil al luminii „pornit/oprit” pentru transportul ionilor prin lumini prin membrană pentru a furniza ioni de hidrogen, potasiu, sodiu, litiu, calciu, magneziu și aluminiu.

Membrane cu control la lumină pentru transportul ionic

Canalele ionice dependente de lumină pot regla transportul ionilor în celulele vii pentru a ajusta excitabilitatea electrică, afluxul de calciu și alte procese celulare cruciale. În prezent, channelrhodopsins sunt prima și singura clasă de canale ionice dependente de lumină identificate în biologie și au primit multă atenție în ultimii ani. Utilizarea directă a channelrhodopsinelor declanșate de lumină este limitată de stabilitatea chimică și fizică în general minimă a proteinelor în mediul extern. Prin urmare, cercetătorii au efectuat studii ample pentru a dezvolta canale ionice artificiale controlate de lumină pentru aplicații în neurobiologie, bioelectronică și purificare a deșeurilor.

Canalele ionice artificiale controlate de lumină pot fi produse în laborator prin modificarea nanoporilor cu receptiv la lumină. grup functional. Polimerii microporoși conjugați (CMP) oferă o clasă unică de materiale organice poroase, așa cum se arată în lucrările anterioare. În această lucrare, Zhou și colab. au sintetizat un monomer rigid și flexibil care conține azobenzen (azo-CMP) pentru a obține răspunsul scontat de lumină. Echipa a blocat microporii elementari structural bine definiti si i-a interconectat pentru a forma canale ionice inteligente in membrana azo-CMP. Configurația este cea mai potrivită pentru a facilita mecanismele de comutare foto pentru a obține cu succes fotoizomerizarea „pornit-oprit-pornit” pentru un transport ionic bine reglat.

Monomerul azo-CMP a menținut o structură asemănătoare unei aripi de fluture, cu azobenzenul ca balama comutabilă cu lumină a aripii și lanțul alchil ca element de legătură moale pentru a lega balamaua și schela carbazol electroactiv. Echipa a proiectat lungimea linkerului moale pentru a crește distanța netă și a oferit spațiu suficient pentru fotoizomerizarea fragmentului de azobenzen, pe care l-au analizat prin simulări moleculare. În timpul experimentelor, monomerul a arătat o fotoizomerizare rapidă și reversibilă prin modificarea lungimii de undă a iradierii.

Dezvoltarea membranelor azo-CMP

Oamenii de știință au dezvoltat membranele azo-CMP prin electropolimerizare într-un celulă electrochimică cu trei catozi. Ei au optimizat condițiile de reacție pentru membrane azo-CMP netede și fără defecte și au observat structura chimică rezultată prin spectroscopie în infraroșu cu transformată Fourier. Rezultatele au confirmat polimerizarea carbazolilor și existența unităților de azobenzen în membrane. Echipa a modificat hidrofilicitatea suprafeței și aspectul membranelor modificând parametrii sintetici pentru a crea o suprafață membranară rezistentă și neuniformă cu multe micro și nanostructuri.

Fotoizomerizarea membranei.

Foizomerizarea poate duce la modificări structurale ale moleculelor și modificări geometrice ale canalelor ionice. Astfel de modificări structurale pot duce la o diferență de potențial de suprafață a membranelor azo-CMP, pe care Zhou și colab. au observat-o folosind microscopia forței sondei Kelvin în timp real. Echipa a înregistrat potențialul de suprafață în schimbare al transmembranelor după iradierea UV. Spectroscopia UV-Vis a confirmat în continuare izomerizarea membranelor pentru a indica izomerizarea trans-cis-trans rapidă și stabilă foto-sensibilă a membranelor azo-CMP. Echipa a folosit experimente suplimentare pentru a arăta modificări ale dimensiunii canalelor membranelor în stări trans și cis prin măsurători izoterme de adsorbție a azotului, urmate de simulări de dinamică moleculară pentru a dezvălui modificări ale dimensiunii canalului pentru permeabilitatea și selectivitatea ionilor distincte.

Dovada de concept: transportul ionic al membranelor controlat de lumină

Oamenii de știință au studiat performanța membranelor cu canale ionice dependente de lumină pentru transportul controlat al ionilor folosind teste de permeație ionică conduse electric într-o celulă de cuarț de laborator cu doua camere. Ei au umplut cele două camere cu concentrații similare de soluție de sare și au măsurat transportul ionilor prin caracteristicile curent-tensiune ale membranelor azo-CMP în formă trans și cis.

Au observat dinamica conductanței curentului/ionului membranei. în „starea de pornire”, precum și conductanța scăzută la iradierea UV pentru a indica o stare redusă de transport de ioni care ar putea fi restabilită prin iradiere cu lumină vizibilă pentru a regla transportul ionilor prin membranele cu canale inteligente. Rezultatele au evidențiat domeniul de aplicare al membranelor cu canale ionice controlate de lumină pentru aplicații farmaceutice și dializă inteligentă.

Perspective

În acest fel, Zongyao Zhou și colegii au fost inspirați de fenomenele naturale. channelrhodopsins pentru a crea membrane cu canale ionice artificiale reversibile și reciclabile. Ei au proiectat monomeri microporoși conjugați (CMP) care conțin azobenzen la nivel molecular prin introducerea unei unități de miez de azobenzen care poate fi comutată în lumină, un lanț alchil moale și carbazoli electroactivi rigidi. Chimia canalelor membranare a oferit un răspuns de fotoizomerizare trans-to-cis extrem de eficient pentru a regla transportul ionilor de la distanță și în mod dinamic. Produsul este foarte important pentru industria separării, inclusiv aplicațiile de memorie de molecule la scară nanometrică, eliberarea inteligentă a medicamentelor și chemosenzorii fotosensibili.

© 2022 Science X Network


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Europa dă semne că cedează: băncile europene reiau tranzacțiile cu obligațiuni rusești (Financial Times)

_ H1 turnover of motor vehicle, motorcycle trade up 4.5 pct YoY

_ Inflaţie, războaie şi raţionalizare. Ţi se pare că vine sfârşitul lumii? La fel credeau şi părinţii noştri în anii 80'

_ Video - Statul degeaba la stat: Nicolae Ciucă anunță că doar 30% din planul de investiții s-a realizat până la jumătatea anului

_ Se micșorează burgerii McDonald's? Maccas forțat să-și nege mâncarea este mai mică pe fondul plângerilor clienților

_ Curtis Stone și soția Lindsay Price dezvăluie secretul căsniciei lor fericite

_ Bucureştiul are nevoie de un colac de salvare iar capitala este abandonată de falşii salvatori şi toate proiectele majore sunt blocate, afirmă Firea

_ Maraton de nataţie în Marea Neagră, la sfârşitul acestei săptămâni - Sunt aşteptaţi la start peste 350 de sportivi

_ Direcția de informații a armatei ucrainene: Rușii își retrag avioane și elicoptere din Crimeea

_ Episodul din emisiunea australiană pentru copii Bluey este INTERZIS în America deoarece conține „conținut neadecvat”

_ Baseball Triple-A: mingea se blochează în pământ și nici măcar nu curăță cutia batătorului

_ Scheduled events for August 18

_ Studiul confirmă că taxele de speculație nu sunt un instrument eficient în reducerea prețurilor caselor

_ Suceava: Biserica Sfântu Gheorghe, obiectiv UNESCO, va fi restaurată

_ Ucigașul lui Star Hobson, Savannah Brockhill, se plimbă prin închisoare rânjind

_ Peter V'landys în retragere umilitoare față de stadioane, în timp ce marea finală a LNR rămâne la Sydney

_ Anthony Joshua se culcă susține că se va retrage dacă este învins de Oleksandr Usyk

_ MARTIN SAMUEL: Revanșa lui Anthony Joshua cu Oleksandr Usyk este o luptă CORECȚĂ pe care publicul o dorește

_ Dănuț Pop a izbucnit din cauza creșterii PIB pentru Apărare: Era bună intenția dacă nu se achiziționa armament învechit

_ Evoluţii financiar-bancare şi bursiere

_ Romania's Ghelber wins hammer throw gold at European Athletics Championships

_ Romania's Popovici named best male swimmer at European Aquatics Championships

_ Rezultate A-Level Day 2022 live: Battle for UCAS clearing and university places beings

_ Traian Băsescu apelează la o cale extraordinară de atac: cere revizuirea sentinței de colaborator al Securității

_ Mama îi sparge organele genitale iubitului „după ce acesta a încercat să-i violeze fiica de 14 ani” în India

_ Cătălin Chirilă, calificat direct în finală la canoe 1000 metri, la CE de kaiac-canoe de la Munchen

_ Romania ends European U-15 and Youth Weightlifting Championships with 27 medals

_ Aproape 840 de curse aeriene operate pe Aeroportul Internaţional Henri Coandă Bucureşti au înregistrat întârzieri mai mari de 30 de minute, în săptămâna 11-18

_ Un bărbat din Borca s-a împuşcat în cap cu un asomator; a fost transferat în comă la Iaşi

_ Poluare cu hidrocarburi în zona digului de nord al Portului Constanţa- Aceasta ar proveni de la două nave scufundate în zonă, în urmă cu 27 de ani

_ Grand Slam-ul lui Josh Donaldson pe locul 10 îi conduce pe Yankei la o victorie atât de necesară și provoacă sărbători sălbatice

_ Manchester United: Glazers ar putea vinde acțiuni minoritare, dar Ratcliffe dorește vânzarea completă pe măsură ce începe bătălia

_ Premierul Ciucă anunţă că Ministerul Energiei trebuie să prezinte până luni situaţia concretă cu proiectele de investiţii din energie, folosind toate pârghiile

_ Starul Los Angeles Angels, Mike Trout, plănuiește să revină vineri la acțiune împotriva Detroit Tigers

_ Notele la examene trebuie să scadă la ratele de dinainte de pandemie pentru a asigura „robustețe”, spune ministrul școlilor

_ Ministrul de Finanțe prezintă datele rectificării bugetare: două priorități ale Guvernului/ Video

_ „Captain America” Reed depune un proces de 750 de milioane de dolari pentru „atacuri rău intenționate”

_ Clienții Aldi nu sunt impresionați de noul semn de suprataxă care derutează plătitorii de carduri

_ Prețul laptelui a crescut cu 34%, al brânzei cu 17,9% și al ouălor cu 14,6% - deoarece inflația atinge cel mai mare nivel din ultimii 40 de ani

_ Familia îndurerată a lui Darius s-ar putea confrunta cu două luni de întârziere pentru a-i găsi cauza morții, pe măsură ce ancheta continuă

_ Privește frumos pe proscrisul lui Arsenal, Nicolas Pepe, cu clubul din Ligue 1 care speră să obțină un împrumut

_ CEO-ul Foxtel Australia o numește pe Emilia Clarke o „fată scundă și prostească” la premiera House of the Dragon

_ 'A lot has already been achieved'

_ Sex, sos și droguri: realitatea lucrului în fast-food așa cum o povestesc muncitorii

_ Indicele ROBOR la 3 luni a fost cotat joi la 7,97%

_ Sex, sos și droguri: realitatea lucrului în fast-food așa cum o povestesc muncitorii

_ Cantitatea de peste 13 tone de deşeuri din plastic, oprită la frontieră

_ Rămășițe umane găsite într-o valiză cumpărată la licitație în South Auckland despre care se crede că ar fi doi copii

_ Cetăţenii ucraineni evacuaţi din blocul în care a izbucnit un incendiu, în comuna Brazi, s-au mutat la localnici sau au fost preluaţi de o asociaţie

_ Ministrul Finanţelor: Există risc de criză economică în România. Nu trăim într-o oază feriţi

_ Explozie extrem de puternică la o mochee din Kabul: mai mulți morți și zeci de răniți

_ Diamantele descoperite în Rusia au urme de 'sânge': planul Occidentului pentru blocarea războiului dus în Ucraina

_ Trupele Rusești au bombardat puternic în Harkov: cel puțin 6 oameni au murit/ Video

_ Volunteers from the Georgian Legion help Ukrainians repel Russian army

_ Un băiat turc de trei ani moare într-o mașină fierbinte „după ce tatăl l-a lăsat la 37 de grade” pentru a merge la un pahar

_ Coreea de Sud solicită discuții de urgență cu cei din Coreea de Nord, în timp ce continuă testele cu rachetele balistice

_ Atletico Madrid a refuzat o ofertă de 130 milioane euro de la United pentru Joao Felix

_ Incendiu într-un spaţiu de depozitare al Penitenciarului Arad

_ Fum, flăcări și panică la Penitenciarul Arad: un incendiu a izbucnit la unitatea de detenție

_ Indicele ROBOR scade timid și mai oferă o gură de oxigen românilor care au credite


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1687, afisate in 29 pagini.



ieri 16:01