Olyan egyenlet, amely megmagyarázhatja az olajból származó víz visszaszorításával járó erőket
A tudósok először olyan egyenletet hoztak létre, amely hidrofób kölcsönhatásokat biztosít a molekulák között. Ezek a kölcsönhatások megmagyarázhatják, hogy miért nem lehet összekeverni az olajat és a vizet, és azt is bemutatják, hogyan épülnek fel a fehérjék és a biológiai membránokat.
"Ez egy igazi áttörés és sokéves kutatások csúcspontja" - mondja Yakov Izraelashvili, a Santa Barbara-i Kaliforniai Egyetem vegyészmérnöki professzora. "Az egyenletnek arra kell szolgálnia, hogy a tudósok elkezdjenek számszerűsíteni és megjósolni a molekuláris és a felszíni erőket a szerves anyag és a víz között."
Használata fényérzékeny felületaktív - egy olyan molekula, hasonló szerkezetű a hagyományos szappan és hasonló a zsírok és a lipidek, kutatók kifejlesztettek egy innovatív mérési eljárása változások erők vagy molekulák között a rétegek vízben használva gerendák az UV-sugárzás vagy látható fény. Ennek eredményeként olyan általános egyenletet kaptak, amely még összetettebb rendszerekre, például sejtmembránra vagy fehérjére vonatkozik.
Nagyon érzékeny eszközt használtak - egy berendezést a felszíni és hidrofób erők érzékenységének mérésére molekuláris szinten. Most ez a technika normális, az 1970-es években Izraelasvili kezdte vizsgálni kollégáival. "Általában a kémia, a diákok megtanulják a Van der Waals erőket - a gyenge erőket, amelyek az összes molekula között hatnak. Ezt az elméletet több mint 100 évvel ezelőtt fejlesztették ki, "magyarázza Izsashvili.
"A Van der Waals elmélet szerint az olaj és a víz keveredik, és a felületaktív anyagok nem képezhetnek membránt, amit csinálnak. Nem volt egyetlen bizonyított elmélet, amely elmagyarázta ezeket a specifikus hidrofób kölcsönhatásokat. Ez a viselkedés, mint tudjuk, létezik és fontos a mindennapi életben. "
A hidrofób és hidrofil kölcsönhatások központi tudományágak a kémia, a fizika és a biológia, amelyek alapvető fontosságúak a modern fejlesztések a termelés a mosószerek a gyógyászati készítmények és az új biotechnológiák. Az új egyenlet fogják használni vízszűrő technikák, elválasztó membránok, orvosbiológiai kutatások, génterápiás technikák, a bioüzemanyagok előállítása, élelmiszer-kémia.
A vírusok és betegségek terjedése az emberi szervezetben közvetlenül összefügg a hidrofób tulajdonságokkal a sejtek szintjén. A rák kezelésében a kemoterápiához társított egyik probléma a gyógyszer rákos sejtekhez való közvetlen leadása, nem pedig az egész szervezetbe való bejutása.
Izraelashvili és kollégái előrelátták a felfedezésüket, tanulmányokat folytattak, amelyekben megpróbálták megérteni és megtalálni a betegségek kezelésének módját.
„Sejtmembránokat összetett és diszkrét struktúrák, amely lehetővé teszi, hogy továbbítja a különböző jeleket a sejtbe és közvetítőként működnek specifikus kölcsönhatások baktériumok és vírusok”, mondta Jean Chin, PhD.
"Ez a tanulmány kiterjeszti ismereteinket a membrán szerkezetéről és működéséről a mikrobiális fertőzések fejlődésének folyamata mellett, különösen a hidrofób erők szerepének megértésében a membrán dinamikájában."
"A víz és az olajszerű anyagok kölcsönhatásának megértése nagy jelentőséggel bír sok biológiai és mérnöki anyag tulajdonságainak és funkcióinak magyarázatához" - mondja Robert Wellek.
"Mindent alulról indított. Már 30 éve keresek nyomokat az interakcióra. Nagyon örülünk az eredményeknek, de hosszú idő telt el, mielőtt ezt az eredményt óvatosan kiválasztott lépésekkel elérnénk "- mondja Izraelashvili.
Ha az egyenletek megoldása valódi probléma, akkor használja az ingyenes programot a loviotvet.ru oldalon. A számológép program nemcsak a helyes választ, hanem a probléma megoldásának szakaszát is mutatja.