У клеток есть экзотические вибрационные свойства?

В работе, опубликованной на прошлой неделе по своей природе Коммуникации, «Динамические способы края Majorana в широком классе топологических механических систем», сообщают исследователи об открытии большого класса материалов с такими возможностями.«Замечательно, мы полагаем, что эти свойства могут присутствовать во многих материалах, состоявших из регуляторов освещенности, химической структуры, в которой две подобных массы связаны друг с другом через твердую, почти неподдающуюся растягиванию связь. Dimers составляют стандартные блоки многих клеточных компонентов и таким образом, кажется, что хранение энергии таким образом является стратегией, которую множество клеток использует ежедневно во многих живых организмах», отмечает Кэмелия Продэн, адъюнкт-профессор физики в NJIT и авторе статьи.«Это исследование могло использоваться, чтобы объяснить поведение клетки, которое полностью еще не понято», добавляет она.

Бумажные основы от исследования, финансируемого грантом в размере $1 миллиона из Фонда В.М. Кека, присудили в прошлом году Продэну и ее сотруднику, Эмилю Продэну, преподавателю физики в Иешива-университете, чтобы исследовать роль топологических краев фонона в функционировании микроканальцев – скелетный материал в эукариотических клетках.

Края фонона – кванты звуковой или вибрационной энергии, ограниченной краем или поверхностью материала.Prodans особенно интересуются тем, как микроканальцы хранят энергию на своем краю, который не размножен в их телах, имеющих форму цилиндра. Способы края Majorana – эквивалент типа субатомной частицы – фермионов Majorana – которые появляются в некоторых типах сверхпроводников.

Они – энергичные колебания, которые появляются на краю материала, который не может быть разрушен окружающей средой или существенной ломкой.Они исследуют потенциал, чтобы спроектировать новые материалы с новыми физическими свойствами на основе топологических способов края фонона.«В конечном счете мы хотели бы создать материалы, которые подражают этой собственности – способность ограничить энергию краем – чтобы увеличить сопротивление землетрясения в зданиях или защите пуленепробиваемых жилетов, например», говорит она. «Мы также думаем, что эта собственность может быть ключом к новому поколению противораковых агентов из-за роли, которую топологические фононы могут играть в клеточном делении.

Микроканальцы должны развалиться, прежде чем клетка может разделиться. Химиотерапия в настоящее время работает, препятствуя тому, чтобы клетки делились, но рецидивирующие раковые образования находят способ ослабить эту обороноспособность».Работая с экспертами по нанотехнологиям в NJIT, Реджиналдом Фэрроу, преподавателем исследования физики, и Алокиком Кэнвалом, преподавателем исследования помощника, они надеются обеспечить первую экспериментальную проверку ключевой роли, которую эти топологические фононы играют во многих фундаментальных клеточных процессах, включая клеточное деление и движение.

Кроме того, на основе результатов их исследования микроканальцев и топологических способов края фонона, исследовательская группа будет стремиться предсказать и изготовить новый класс материалов, названных топологическими phononic кристаллами, с заявлениями в пределах от энергосберегающих солнечных батарей, казаться ослаблением и увеличением, к изоляции.


Блог Александрии