تحقیقات جدید در مورد پاسخ مولکولی به نانوذرات قدرت نانو انفورماتیک را آشکار می کند

تحقیقات جدید در مورد پاسخ مولکولی به نانوذرات قدرت نانو انفورماتیک را آشکار می کند

تمبر زمان: 29 مه 2023، 10:58 صبح
گره منبع: 2686039
29 مه 2023 (اخبار نانوورک) محققان مکانیسم واکنش جدیدی را که مخصوص قرار گرفتن در معرض آن است کشف کرده اند نانوذرات که در چندین گونه مشترک است. با تجزیه و تحلیل مجموعه بزرگی از مجموعه داده ها در مورد پاسخ مولکولی به نانوموادآنها یک مکانیسم دفاعی اپی ژنتیک اجدادی را نشان داده اند که توضیح می دهد چگونه گونه های مختلف، از انسان گرفته تا موجودات ساده تر، با این نوع قرار گرفتن در معرض تطابق پیدا می کنند. این پروژه توسط محقق دکتری Giusy del Giudice و پروفسور داریو گرکو در مرکز فنلاند برای توسعه و اعتبار سنجی رویکردهای یکپارچه (FHAIVE)، دانشگاه تامپر، فنلاند، با همکاری یک تیم بین رشته‌ای از فنلاند، ایرلند، لهستان، بریتانیا، قبرس هدایت شد. ، آفریقای جنوبی، یونان و استونی - از جمله استادیار ولادیمیر لوباسکین از دانشکده فیزیک UCD، کالج دانشگاه دوبلین، ایرلند. مقاله در نانوتکنولوژی طبیعت ("پاسخ مولکولی اجدادی به ذرات نانومواد"). پروفسور گرکو، مدیر FHAIVE، گفت: «ما برای اولین بار نشان دادیم که واکنش خاصی به نانوذرات وجود دارد و با خواص نانو آنها مرتبط است. این مطالعه چگونگی واکنش گونه های مختلف به ذرات معلق را به شیوه ای مشابه روشن می کند. این یک راه حل برای مشکل یک شیمیایی-یک امضا پیشنهاد می کند، که در حال حاضر استفاده از سموم در ارزیابی ایمنی شیمیایی را محدود می کند.

زیست شناسی سیستم ها با نانوانفورماتیک ملاقات می کند

استادیار ولادیمیر لوباسکین که متخصص در بیوسیستم‌های نانوساختار است، گفت: «در این کار مشترک بزرگ، تیمی به رهبری دانشگاه تامپر و شامل دانشکده فیزیک UCD نه تنها پاسخ‌های مشترک به نانوذرات را در همه انواع موجودات از گیاهان کشف کردند. و بی مهرگان به انسان، اما همچنین ویژگی های مشترک نانومواد باعث ایجاد این پاسخ ها می شود. وی گفت: سالانه ده ها هزار نانومواد جدید به بازار مصرف می رسد. غربالگری همه آنها از نظر اثرات نامطلوب احتمالی برای محافظت از محیط زیست و سلامت انسان یک وظیفه بسیار بزرگ است. این می تواند آسیب به ریه در هنگام استنشاق غبار، انتشار یون های سمی توسط ذرات گرد و غبار، تولید گونه های فعال اکسیژن یا اتصال لیپیدهای غشای سلولی توسط نانوذرات باشد. به عبارت دیگر، همه چیز با فعل و انفعالات فیزیکی نسبتاً ساده در سطح نانوذرات شروع می‌شود که معمولاً برای زیست‌شناسان و سم‌شناسان ناشناخته هستند، اما باید بفهمند هنگام قرار گرفتن در معرض نانومواد از چه چیزی باید ترسید.» در دهه گذشته، کشورهای OECD یک استراتژی ارزیابی سمیت آگاه از مکانیسم را بر اساس تجزیه و تحلیل مسیر پیامد نامطلوب اتخاذ کرده اند که روابط علی را بین رویدادهای بیولوژیکی ایجاد می کند که منجر به بیماری یا اثر منفی بر جمعیت می شود. هنگامی که مسیر پیامد نامطلوب مشخص شد، می‌توان زنجیره رویدادهای بیولوژیکی را به مبدأ ردیابی کرد - رویداد آغازگر مولکولی که باعث ایجاد آبشار شد. تلاش برای تجزیه و تحلیل آماری داده های سم شناسی در سال های اخیر در شناسایی خواص نانومواد مسئول پیامدهای نامطلوب موفق نبوده است. مشکل این است که ویژگی‌های مواد که معمولاً توسط تولیدکنندگان ارائه می‌شوند، مانند شیمی نانوذرات و توزیع اندازه، برای پیش‌بینی معقول فعالیت بیولوژیکی آنها بسیار اساسی و ناکافی هستند. کار قبلی که توسط تیم دانشکده فیزیک UCD تالیف شده بود، مجموعه ای از توصیفگرهای پیشرفته نانومواد را با استفاده از علم مواد محاسباتی در صورت لزوم، برای درک تعاملات نانوذرات با مولکول ها و بافت های بیولوژیکی و امکان پیش بینی آغازگر مولکولی پیشنهاد کرد. مناسبت ها. این توصیفگرهای پیشرفته می‌توانند اطلاعات گمشده را ارائه دهند و شامل نرخ انحلال مواد، قطبیت اتم‌های سطح، انرژی‌های برهمکنش مولکولی، شکل، نسبت‌های ابعادی، شاخص‌های آبگریزی، اسید آمینه یا انرژی پیوند لیپید - و همچنین هر چیزی که ممکن است باعث اختلال در عملکرد طبیعی سلول یا بافت شود. پروفسور Lobaskin و همکارانش در UCD Soft Matter Modeling Lab روی خصوصیات مواد سیلیکونی کار کرده‌اند و توصیف‌کننده‌هایی را که با پتانسیل خطرناک نانوذرات مرتبط هستند، ارزیابی کرده‌اند. وی گفت: «در تحلیل ارائه شده در این آخرین نانوتکنولوژی طبیعت در مقاله، ما برای اولین بار توانستیم ببینیم چه چیزی مشترک بین مواد مختلف مرتبط با خطرات سلامتی در سطح مولکولی است. این نشریه اولین نمایش قدرت نانوانفورماتیک است، زمینه جدیدی از تحقیقات که ایده‌های شیمی‌فورماتیک و بیوانفورماتیک را گسترش می‌دهد، و همچنین یک وعده بزرگ است: استفاده از دوقلوهای دیجیتالی از مواد ایجاد شده در رایانه به زودی ما را قادر می‌سازد تا مواد جدید را غربال و بهینه کنیم. برای ایمنی و عملکرد حتی قبل از تولید آنها تا طراحی ایمن و پایدار باشد.

تمبر زمان:

بیشتر از نانورک