写的AZoM2011年1月10
西奥·奥迪克,你赢了。这位荷兰代尔夫特理工大学(Delft University of Technology)的生物技术教授有了莱斯大学(Rice University)的马泰奥•帕斯夸里(Matteo Pasquali)这位新密友。
与法国国家科学研究中心(CNRS)、法国波尔多大学和阿姆斯特丹自由大学的合作者一起,Rice教授和他的团队解决了聚合物动力学领域长期存在的争议:研究人员一劳永逸地证明了Odijk的观点是正确的,他说在溶液中,稍微的柔韧性对硬纤维大有帮助。
发表在最新一期《科学》(Science)杂志上的这项研究表明,即使是很小的弯曲能力,也能让纳欧洲杯线上买球米管和其他微小、坚硬的细丝在拥挤的环境中导航,甚至可以在细胞基质等固定网络中导航。
帕斯卡利是化学和生物分子工程以及化学方面的教授,他的这项工作可能会带来新的方法,通过调整微丝的硬度来影响它们的运动,以适应特定的环境。
人们正在研究纳米管在各种传感领域的潜在用途,甚至在看似不相干的生物应用和石油勘探领域。帕斯夸里说,在这两种情况下,纳米管和其他细丝状粒子在环境中移动的能力是至关重要的。欧洲杯猜球平台
通过Odijk等人对诸如DNA行为等方面的研究,了解一个单一、灵活的聚合物链在网络中的运动是科学进步的关键。莱斯大学的研究人员预计,他们的发现不会产生更小的影响。
Pasquali作者Nikta Fakhri,前研究生大米现在在哥廷根大学做博士后研究,德国,开始打破僵局理论Odijk和持不同意见的其他两位科学家僵硬的细丝的布朗运动在一个拥挤的环境中,和刚度是否本身任何部分。
“有一个长期存在的基本问题:当这个线程状物体变得拥挤时,它如何移动?”它可能是拥挤的,因为它是在凝胶中,或者因为有很多像线一样的物体与它在一个物体看起来像凝胶,”他说。
拥挤限制了纤维的移动能力。想想看,在一辆拥挤的公共汽车上,你试图从后面走到前面;这需要一定的灵活性来编织你的方式在拥挤的身体。“事实证明,只要有一点灵活性,灯丝就可以更有效地探索周围的空间,”帕斯夸里说。
当目标是让细丝找到并进入细胞孔,以递送药物剂量或充当荧光传感器时,这就变得很重要。
帕斯夸里解释说:“如果你看看人类的身体,他们说我们60%是由水组成的,但我们不会到处晃荡。”“这是因为水被困在毛孔里。我们体内几乎所有的水都是凝胶状结构:细胞内布满丝状网络,或者细胞周围的间质液。我们是一个又大又软的多孔介质。我们需要了解纳米颗粒在这种介质中是如何移动的。”欧洲杯猜球平台
Pasquali和Fakhri通过使用不同浓度的琼脂糖凝胶来模拟生物网络。琼脂糖凝胶是一种多孔材料,在生物化学和分子生物学中经常用作DNA和蛋白质的过滤器。凝胶形成了一个大小可控的基质,分子可以通过它移动。
纳米管可以代替任何类型的灯丝,尽管它的刚度是可以控制的。就像宏观世界中的PVC管一样,纳米管越厚越硬;但即使是最坚硬的管子也会因长度而弯曲,而这些管子的长度是其宽度的数千倍。
这项研究的开始有点偶然,当时法国国家科学研究中心(CNRS)和波尔多大学(University of Bordeaux)的研究员、合著者洛朗•科涅(Laurent Cognet)试图将纳米管固定在琼脂糖凝胶中。在一次失败的实验中,他注意到纳米管以一种“有趣的方式”移动,并与帕斯夸里进行了讨论。
帕斯夸里问纳米管是否在爬行——科学家的行话,蛇一样的动作——科涅说是的。法赫里当时正在研究纳米管的动力学,他和合作者Brahim Lounis一起前往科涅的波尔多实验室,捕捉纳米管运动的图像。
35个荧光单壁纳米管的光谱和直接静态和视频图像显示,它们蜿蜒穿过凝胶,探测孔隙和路径。像所有的细丝一样,纳米管也遵循热诱导布朗运动的规则;它们被周围不断变化的分子状态推拉着。
这项研究表明,柔性极大地提高了纳米管绕过障碍物的能力,并加快了它们的探索速度。
帕斯夸里说,法赫里坚持不懈地通过计算机图像识别和运动跟踪,以及老式的纸笔动力学分析,对纳米管的运动进行分析。他说,他的长期合作伙伴、自由大学(Vrije University)的理论物理学家弗雷德里克·麦金托什(Frederick MacKintosh)提供了巨大的帮助。麦金托什近二十年来一直在研究生物网络的动力学。
Pasquali打算用真正的岩石来取代凝胶,以观察纳米管在更有结构的环境中是如何移动的。“岩石可能会更复杂一点,”他说。“现在的问题是,纳米管能比纳米粒子做得更好吗?欧洲杯猜球平台答案可能是,细长的纳米管与电磁场的相互作用可能比相同体积的其他纳米颗粒更强烈。”欧洲杯猜球平台
来源:http://media.rice.edu/