L-interazzjoni bejn il-fibri tal-proteini tax-xorrox b'nanotubi tal-karbonju jew in-nano-basal tal-karbonju parti 2

2.4. Karatterizzazzjoni

Mikroskopija elettronika tal-iskannjar (SEM): Il-morfoloġija tal-wiċċ u l-istruttura tal-kampjun ġew analizzati bl-użu ta' mikroskopju elettroniku tal-iskannjar JSM-7100F (JEOL, Tokyo, Japan).

F'dawn l-aħħar snin, bl-iżvilupp kontinwu tax-xjenza u t-teknoloġija, aktar u aktar studji wrew li l-mikroskopji elettroniċi għandhom effett pożittiv fuq it-titjib tal-memorja. Il-mikroskopji elettroniċi huma strument xjentifiku modern li juża raġġi ta 'elettroni biex jiskennja l-wiċċ tal-kampjuni u jikseb immaġini ta' definizzjoni għolja. Għandha firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet, bħax-xjenza tal-materjali, il-bijomediċina, in-nanoteknoloġija, u oqsma oħra.

Allura, il-mikroskopji elettroniċi kif itejbu l-memorja tagħna? L-ewwelnett, il-mikroskopji elettroniċi jistgħu jtejbu l-perċezzjoni viżwali tagħna. Permezz tal-karatteristiċi ta 'l-immaġini ta' definizzjoni għolja tiegħu, jippermettilna naraw dettalji aktar ċari u aktar sottili, u b'hekk intejbu l-abbiltajiet tagħna ta 'osservazzjoni u perċezzjoni.

It-tieni, il-mikroskopji elettroniċi jistgħu wkoll jippromwovu t-tagħlim u l-memorja tal-moħħ tagħna. Minħabba li mikroskopji elettroniċi avvanzati jippermettulna naraw strutturi u nisġa aktar delikati, nistgħu nifhmu u niftakru aħjar dawn il-kontenut. Pereżempju, li tara l-istruttura fina taċ-ċelloli bijoloġiċi, l-istruttura kimika kumplessa tas-sustanzi kimiċi, eċċ., Jista 'jħalli impressjoni profonda fuq il-moħħ tagħna u jtejjeb l-abbiltajiet tagħna ta' tagħlim u memorja.

Fl-aħħarnett, mikroskopji elettroniċi jistgħu wkoll jgħinuna nwettqu riċerka xjentifika u esplorazzjoni aħjar. Permezz tal-osservazzjoni tal-mikroskopji elettroniċi, nistgħu nanalizzaw fil-fond l-istruttura u l-kompożizzjoni kimika tal-materjali, eċċ., Biex tgħinna nifhmu aħjar l-essenza u l-prinċipji tal-affarijiet, u b'hekk nirrealizzaw l-akkumulazzjoni u l-esplorazzjoni tal-għarfien xjentifiku.

Fil-qosor, il-mikroskopija elettronika hija ta 'sinifikat kbir għall-konjizzjoni tal-bniedem u l-akkumulazzjoni tal-għarfien. Jista 'jtejjeb l-abbiltajiet tagħna ta' tagħlim u memorja, jippromwovi l-akkumulazzjoni u l-iżvilupp tal-għarfien tal-bniedem, u jagħmel kontribuzzjonijiet eċċellenti għall-iżvilupp u l-progress tal-bniedem. Wieħed jista 'jara li għandna bżonn intejbu l-memorja tagħna, u Cistanche deserticola jista' jtejjeb b'mod sinifikanti l-memorja minħabba li Cistanche deserticola huwa materjal mediċinali tradizzjonali Ċiniż b'ħafna effetti uniċi, li wieħed minnhom huwa li jtejjeb il-memorja. L-effikaċja ta 'Cistanche deserticola ġejja mid-diversi ingredjenti attivi li fih, inkluż aċidu tanniku, polisakkaridi, glikożidi flavonojdi, eċċ Dawn l-ingredjenti jistgħu jippromwovu s-saħħa tal-moħħ f'varjetà ta' modi.

Ikklikkja Kun af biex ittejjeb il-memorja għal żmien qasir

Ir-ritratti SEM kienu aktar ċari wara li ġew sprejjati bid-deheb għal 10 minuti qabel l-osservazzjoni bl-użu ta 'mikroskopju elettroniku ta' trażmissjoni (TEM, JEM-2010, Tokyo, Ġappun). Il-kampjun ġie dilwit u mxerred ultrasonikament. Qtar tas-soluzzjoni tpoġġiet fuq film ta 'appoġġ tal-karbonju fuq grilja tar-ram.

Wara 15 s, il-parti żejda tneħħiet b'karta tal-filtru. Sussegwentement, qtar ta '2% aċetat uranil tpoġġiet fuq il-grilja u reġgħet tneħħiet wara 15 s. Mikrografi tal-elettroni ttieħdu bl-użu ta' mikroskopju elettroniku JEOL (JEM-2010, Tokyo, Ġappun) li jaħdem f'100 kV.

Spettru tal-infra-aħmar tat-trasformazzjoni Fourier (FTIR): Intuża spettrometru tal-infra-aħmar tat-trasformazzjoni Fourier (Nicolet iS10, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA). Il-materjal kompost u l-bromur tal-potassju ġew miżuna fil-proporzjon tal-massa ta '1:100 u mitħun taħt lampa infrared għal 10 min biex tagħmilhom imħallta b'mod uniformi.

Wara l-kompressjoni, l-ispettri FTIR ġew irreġistrati. Il-firxa tal-iskannjar kienet 400 ~ 4000 cm-1 u r-riżoluzzjoni kienet 4 cm-1. Diffraction tar-raġġi X (XRD): L-istrutturi tal-kristall tal-komposti kienu kkaratterizzati bl-użu ta 'diffrattometru tar-raġġi X MAXima-X -7000 ( Tokyo, Ġappun) bl-issettjar li ġej: Cu K - ray, 40 kV, 2θ minn 5◦sa 80◦.Spettroskopija Raman: L-ispettri Raman ġew determinati fuq HORIBA HR800 (Pariġi, Franza) b'lejżer 514 nm.

Termogravimetrija (TG): L-istabbiltà termali tal-komposti fl-arja kienet ikkaratterizzata bl-użu ta 'analizzatur termali sinkroniku NETZSCH STA449 F3 (Selb, il-Ġermanja). Il-firxa tat-tisħin kienet minn 30 sa 700 ◦C u r-rata tat-tisħin kienet 10 ◦C/min.

3. Riżultati u Diskussjoni

3.1. Fibrili WPI

Is-soluzzjoni tal-fibril WPI-1 (mingħajr leċitina) kienet trasparenti u bla kulur (Figura 1(a1)). Il-fibrili setgħu jiġu osservati permezz tal-birefringence ta 'folji polarizzati. Is-soluzzjoni tal-fibril WPI-2(bil-leċitina) kienet kannella (Figura 1(a2)).

Minħabba l-kulur skur tagħhom, kien diffiċli li tosserva l-fibrils permezz tal-folji birrefringence. Wang et al. irrappurtaw li s-soluzzjoni tal-fibril tal-konċentrat tal-proteina tax-xorrox tagħhom (WPC, li fiha leċitina) inbidlet gradwalment minn isfar ċar trasparenti għal kannella skur fi żmien 5 sigħat (80 ◦C, pH 1.8).

Huma emmnu li seħħet reazzjoni Maillard, peress li peptidi żgħar iffurmati mill-idroliżi tal-WPC waqt il-formazzjoni tal-fibri [68]. F'dan l-istudju, is-soluzzjonijiet WPI bi jew mingħajr leċitina kienu t-tnejn użati biex jippreparaw is-soluzzjoni tal-fibril WPI.

Din hija l-ewwel darba li xi ħadd wera li t-tiswir ma kienx dovut għal reazzjoni Maillard mal-peptidi, filwaqt li l-leċitina kienet ir-raġuni għall-kannella ta 'WPI fil-preparazzjoni ta' fibri.

Ir-riżultati TEM għal fibri tal-WPI-1 (frazzjoni tal-massa tal-proteina ta '97.80%, mingħajr leċitina) u WPI-2 (frazzjoni tal-massa tal-proteina ta' 90.39%, li fihom leċitina) huma murija fil-Figura 1b,c. Jista 'jiġi osservat li l-fibrils tqassmu b'mod każwali fis-soluzzjoni.

It-tul tal-fibri tal-WPI kien ta' madwar 2 µm. Mantovani et al. evalwat l-effetti tal-lecithinon tas-sojja il-formazzjoni ta 'fibrils tal-proteini tax-xorrox. Matul it-trattament bis-sħana, il-leċitina tas-sojja ma kellha l-ebda effett sinifikanti fuq ir-rata tal-formazzjoni tal-fibril jew il-konformità tal-istruttura sekondarja tal-proteina [69].

Ir-riżultati fil-Figura 1c juru li l-fibrils ippreparati bl-użu tal-leċitina li fiha WPI kellhom ċertu agglomerazzjoni u kulur skur, li jindika li l-leċitina tista 'taderixxi b'mod uniformi mal-fibril WPI, u tagħmel il-kulur tas-soluzzjoni tal-fibril jiskuraw.

Dan huwa konsistenti mal-osservazzjoni preċedenti li l-leċitina tista 'tiskura l-kulur ta' WPI.

3.2. CNTs u CNOs

Il-Figuri 2a u b juru l-immaġini TEM u HR-TEM ta 'CNTs, rispettivament. Id-dijametru tas-CNTs kien ta 'madwar 30 nm, b'ħitan tal-grafita b'ħafna saffi. Il-katalizzatur La2NiO4 ġie ridott bl-idroġenu qabel il-qsim tal-metanu.

Wara t-tnaqqis, l-istrutturi ordnati "--La--Ni{--La{--Ni{--" ġew iffurmati fuq il-wiċċ tal-katalist bħal perovskite (: oxygenvacancy) . Il-post battal ta 'l-ossiġnu pprovda post għall-adsorbiment tal-metanu fuq il-wiċċ.

Il-qsim tal-metanu mbagħad instab li jseħħ fuq siti Ni ħdejn il-post vakanti tal-ossiġnu. L-istruttura ta' --La--Ni--La--Ni{-- inibita l-aggregazzjoni ta 'partiċelli Ni andensured l-eżistenza ta' konċentrazzjoni għolja ta 'katalisti Ni nanometal fuq il-wiċċ.Nano-Ni kienet kundizzjoni meħtieġa għat-tkabbir ta' CNTs [70].

Il-Figuri 2c u d juru l-immaġini TEM u HR-TEM ta 'CNOs, rispettivament. Wara l-purifikazzjoni, xi qlub tal-basal tal-karbonju saru vojta. Il-qlub vojta mkejla madwar 100 nm fid-dijametru. L-immaġini HR-TEM wrew b'mod ċar l-istruttura grafitizzata b'ħafna saffi tas-CNOs. Il-liga Fe-Ni kienet iċ-ċentru tan-nukleazzjoni tan-nano-basla tal-karbonju. Il-metanu l-ewwel ġie dekompost f'atomi tal-karbonju fuq Fe-Ni.

L-atomi tal-karbonju ppenetraw il-liga biex jiffurmaw karburi tal-metall. Madwar il-katalisti tal-karbur tal-metall, il-metanu kien ikkrekkjat aktar u fforma struttura grafitika b'ħafna saffi [67].

Mill-immaġini HR-TEM, ġie osservat li fis-CNTs, is-saffi grafitiċi mhumiex eżattament paralleli ma 'xulxin, u jindikaw l-eżistenza ta' difetti. Fis-CNOs, xi shellnetworks tal-karbonju tal-grafita ma kinux magħluqa perfettament, u dan jindika l-eżistenza ta 'aktar difetti.

3.3. Komposti WPI Fibril–CNT (CNOs).

B'mod ġenerali, il-komposti WPI fibril–CNT (jew CNO) wrew strutturi kollojdali relattivament uniformi, kif jidher fil-Figura 3. Minħabba l-uċuħ idrofobiċi ħafna ta 'CNTs andCNOs, kienu diffiċli biex jinxterdu b'mod spontanju fl-ilma fil-forom oriġinali tagħhom.

Il-fibri tal-proteini kienu anfifiliċi, li setgħu jassorbu u jorbtu b'mod effettiv mal-uċuħ tal-grafita tan-nanopartiċelli tal-karbonju, li jipprovdu s-solubilità fl-ilma u l-bijokompatibilità meħtieġa [71,72].

Peress li l-fibrils tal-proteini tax-xorrox kienu wkoll anfifiliċi, dan għen biex issolvi l-problema ta 'dispersjoni relatata ma' CNTs u CNOs.

Għall-kampjun tal-fibril-CNT WPI (CNTs: 0.05 wt.%), kif jidher fil-Figura 3a, ġew osservati ftit partiċelli CNT agglomerati fil-kollojdali. Xi studji rrappurtaw li l-proteina tax-xorrox tista 'tkun dispersant effiċjenti u selettiv għal CNTs ta' ċerti dijametri.

Is-siti ta' rbit attivi possibbli fuq l-uċuħ tal-proteini tax-xorrox kellhom jaqblu aħjar mal-kurvaturi ta' ċerti CNTs [54]. Kien spekulat li fil-komposti b'konċentrazzjonijiet ogħla ta 'CNTs, jistgħu jseħħu aggregazzjonijiet.

Biż-żieda ta 'aktar CNTs jew CNOs, il-viskożità tal-komposti żdiedet. Wara t-tnixxif tal-ġels WPI fibril-carbon nanocomposite, WPI fibril-CNTs kienu lessuniform iżda glossier minn WPI fibril-CNOs (Figura 3c, f).

Il-fibril-CNOs WPI jistgħu jkunu materjali tal-bijo-film funzjonali ideali. Mill-Figura 3a, d, wieħed jista 'jara li n-nanomaterjali tal-fibril-karbonju WPI kienu kollha ġelati b'mod uniformi. Qabel ma n-nanomaterjali tal-karbonju ġew miżjuda, is-soluzzjonijiet tal-fibril WPI ma kinux ġelatinuża f'din il-konċentrazzjoni tal-proteina. La s-CNTs individwali u lanqas is-CNOs ma kienu ġelatinużi f'soluzzjoni ta 'ilma.

Mingħajr proċess idrotermali, it-taħlitiet ta 'fibril WPI u CNTs (fibril WPI u CNOs) ma kinux ġellijiet. Il-komposti saru kollojdali biss meta ġew soġġetti għal proċess idrotermali. Xi awturi rrappurtaw li l-idroġels ibbażati fuq amyloidfibril jistgħu jinbidlu kemm f'termini ta 'proprjetajiet fiżiċi kif ukoll strutturali fil-preżenza ta' CNTs [73].

Dan ifisser li l-fibrils tal-proteini u s-CNTs interaġixxew taħt ċerti kundizzjonijiet. Il-formazzjoni tal-ġell tista 'tkun dovuta għall-fatturi li ġejjin: (i) l-istruttura fibrillar tal-fibrils WPI tista' tippromwovi l-formazzjoni tal-ġel; (ii) it-tisħin u l-pressjoni matul il-proċess idrotermali fl-awtoklavi jistgħu jgħinu l-ġelatinat kompost; (iii) karbonanomaterjali għandhom uċuħ iċċarġjati b'mod negattiv, li jinteraġixxu mal-fibrils tal-proteini pożittivi biex jiffurmaw ġellijiet, li jissuġġerixxu l-possibbiltà ta 'formazzjoni ta' film [32].Figura 4a, e turi l-immaġini SEM ta 'WPI fibril-CNTs u WPI fibril-CNOs.

Il-morfoloġija tas-CNTs u CNOs imxerrda tista' tiġi osservata. It-tixrid ta 'WPIfibril-CNOs (Figura 4e) kien aħjar minn WPI fibril-CNTs (Figura 4a), li jappoġġja l-informazzjoni fil-Figura 3. Fl-immaġini TEM ta' WPI fibril-CNTs (Figura 4b) u WPI fibril-CNOs (Figura 4f) , fibrils WPI u CNTs jistgħu jiġu osservati; bl-istess mod, fibrils andCNOs WPI kienu jeżistu wkoll.

L-ebda ħsara ovvja ma ġiet osservata f'CNTs jew CNOs wara l-ibridizzazzjoni ma' fibri WPI (Figura 4c, g). Madankollu, tnaqqis sinifikanti fit-tul tal-fibril WPI fil-komposti jista 'jidher fil-Figura 4d,h.

It-tulijiet tal-fibri WPI tqassru minn 2 µm għal madwar 200 nm kemm fil-komposti tal-fibril WPI–CNT kif ukoll tal-fibril WPI–CNO. Il-fibril qosra ffurmaw gruppi żgħar.

Ir-raġunijiet possibbli għal dan huma kif ġej: (i) il-qerda tal-forza intermolekulari tal-fibrils taħt pressjoni tal-fwar fl-awtoklavi; (ii) il-moviment Brownian tan-nanopartiċelli tal-karbonju taħt pressjoni wkoll jista 'jikkawża li l-fibrils tal-WPI jitkissru; (iii) il-qatet tal-fibril-mitwija ħdejn il-punt tat-tidwir tal-WPIfibrils ġew distorti u meqruda [74,75].

Dawn ir-riżultati jindikaw li CNTs u CNOs jistgħu jeqirdu fibri tal-WPI u jinibixxu aktar fibrożi tal-proteina taħt kundizzjonijiet idrotermali.

Bl-użu ta 'simulazzjoni ta' molekula, ir-riċerkaturi rrapportaw li n-nanotubi tal-karbonju u l-fulerene impediw il-formazzjoni ta 'struttura sekondarja ta' oligomeri amyloid-peptide [76-78]. Il-Figura 5 turi r-riżultati FTIR għan-nanokomposti tal-fibril-karbonju WPI.

B'mod ġenerali, kien ċar li s-sinjali tal-grupp funzjonali fuq il-fibril-CNOs WPI kienu aktar b'saħħithom minn dawk fuq il-fibril-CNTs WPI, li juru interazzjoni aktar b'saħħitha bejn il-fibril u CNOs WPI.

Dan jista 'jkun ta' benefiċċju għat-tixrid ta 'CNOs u biex jiffurmaw ġel omoġenju. Dan ir-riżultat kien konsistenti mal-osservazzjoni viżwali. Il-quċċata tal-vibrazzjoni tat-tiġbid tal-grupp hydroxyl deher f'3500 cm-1, u l-quċċata tal-vibrazzjoni tat-tiġbid ta 'N-H tal-faxxa amide I deher f'madwar 3280 cm-1. Il-quċċata bejn 3000 u 2800 ċm−1 kienet il-vibrazzjoni tat-tiġbid tar-rabta C–H.

Il-medda ta 'assorbiment f'1400-1300 ċm-1couldbe attribwita għall-vibrazzjoni ta' l-angolu varjabbli tal-vibrazzjonijiet C–H u C–OH. Il-medda ta '1260 ~ 1000 ċm-1 kienet ikkawżata minn vibrazzjoni ta' tiġbid C–OH. F'soluzzjoni milwiema aċiduża, kien aktar faċli għas-CNTs u s-CNOs li jġorru gruppi idrossili fil-wiċċ [79].

Il-qċaċet karatteristiċi tal-ispettri FTIR jistgħu jintużaw biex janalizzaw mhux biss il-gruppi funzjonali tal-komposti iżda wkoll l-istrutturi sekondarji tal-proteini.

Jista 'jidher mill-Figura 5 li t-tipi ta' vibrazzjoni tal-faxxa amide kienu kif ġej: vibrationpeak tiġbid tal-faxxa amide I C=O (1640 cm-1), vibrazzjoni tal-liwi tal-faxxa amide II fil-pjan NH, u karatteristika quċċata ta 'assorbiment ta' vibrazzjoni ta 'tiġbid C–N (1570–1520 cm−1).

Il-peakpatterns tal-meded amide I u l-meded II ma ġewx affettwati mill-istruttura tal-katina tal-ġenb tal-proteina, iżda pjuttost biss mill-istruttura sekondarja tagħha. Il-bidla fl-istruttura sekondarja tal-proteina ġiet analizzata billi tqabbel l-ispettri tar-reġjun tal-faxxa amide I [80]. L-assoċjazzjoni tal-idroġenu intermolekulari jew intramolekulari riflessa b'mod sensittiv tal-banda amide II.

For more information:1950477648nn@gmail.com