लाइबनिट्स इंस्टीट्यूट फॉर ट्रोपोस्फेरिक रिसर्च (TROPOS)

लाइबनिट्स इंस्टीट्यूट फॉर ट्रोपोस्फेरिक रिसर्च (TROPOS)

लाइबनिट्स इंस्टीट्यूट फॉर ट्रोपोस्फेरिक रिसर्च (TROPOS).दहन इंजनों और शहरी ट्रेस गैसों के एक महत्वपूर्ण वर्ग के लिए ईंधन का एक महत्वपूर्ण घटक अल्कनेस, पहले सोचा के मुकाबले अन्य प्रतिक्रिया मार्गों के माध्यम से प्रतिक्रिया करता है। इन hydrocarbon, जिन्हें पहले parrafinकहा जाता था.

इस प्रकार अत्यधिक oxygen युक्त यौगिकों का उत्पादन करते हैं जो कार्बनिक एरोसोल और इस प्रकार शहरों में वायु प्रदूषण में योगदान कर सकते हैं। एक अंतर्राष्ट्रीय शोध टीम अब लीपज़िग में हेलसिंकी विश्वविद्यालय और अत्याधुनिक इंस्टीट्यूट फॉर ट्रोपोस्फ़ेरिक रिसर्च (TROPOS) में अत्याधुनिक माप प्रौद्योगिकी के साथ प्रयोगशाला प्रयोगों के माध्यम से यह साबित करने में सक्षम हो गई है।

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इस अंतःविषय कार्य के परिणाम दहन इंजन और वायुमंडल दोनों में ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करते हैं – इंजन की दक्षता के लिए प्रत्यक्ष प्रभाव और एरोसोल के गठन के साथ, विशेष रूप से शहरों में, अनुसंधान टीम जर्नल में लिखती है संचार रसायन विज्ञान, एक खुला स्प्रिंगर-नेचर प्रकाशन समूह द्वारा प्रकाशित अतिरिक्त पत्रिका।

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ऑक्सीकरण प्रक्रियाएं वायुमंडल और दहन दोनों में एक प्रमुख भूमिका निभाती हैं। ऑटॉक्सिडेशन नामक एक चेन रिएक्शन को उच्च इंजन तापमान द्वारा सक्षम किया जाता है। लेकिन यह वायुमंडल में अत्यधिक ऑक्सीजन युक्त यौगिकों के एक महत्वपूर्ण स्रोत के रूप में भी काम करता है जो कार्बनिक एरोसोल बनाते हैं, जैसा कि फिनलैंड, जर्मनी और संयुक्त राज्य अमेरिका के शोधकर्ताओं ने 2014 में प्रदर्शित किया था। ऑटॉक्सिडेशन हवा से ऑक्सीजन द्वारा कार्बनिक यौगिकों की उम्र बढ़ने की प्रक्रियाओं का एक कारण है। । यह भोजन और शराब के खराब होने में योगदान देता है।

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यह चेन रिएक्शन पेरोक्सी रैडिकल्स (RO2) के बनने से शुरू होता है। इस तरह के मल्टीस्टेप ऑटॉक्सिडेशन से गुजरने के लिए कार्बनिक यौगिकों की प्रवृत्ति इंजनों में ईंधन के प्रज्वलन के समय को निर्धारित करती है और दूसरी ओर, वायुमंडल में कम वाष्पशील संघनन वाष्प और इसके परिणामस्वरूप जैविक बायोसोल के गठन की क्षमता। मल्टीस्टेप ऑटॉक्सिडेशन किस हद तक होता है यह कार्बनिक यौगिकों की आणविक संरचना और प्रतिक्रिया की स्थितियों पर निर्भर करता है। पेरोक्सी रैडिकल्स के विभिन्न प्रतिक्रिया मार्गों का निर्धारण, जो सभी ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं में महत्वपूर्ण मध्यवर्ती हैं, विभिन्न प्रतिक्रियाproductsऔर उनके प्रमुख गुणों के गठन के लिए important हैं, जो अंततः human health और जलवायु दोनों को प्रभावित कर सकते हैं।

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चूंकि पेरोक्सी रेडिकल बहुत प्रतिक्रियाशील होते हैं, इसलिए उनकी रासायनिक प्रतिक्रियाएं बहुत जल्दी होती हैं और व्यक्तिगत प्रतिक्रिया कदम इस प्रकार लंबे समय तक नजरअंदाज किए जाते थे। सात साल पहले अत्यधिक ऑक्सीजन वाले कार्बनिक अणुओं (HOMs) की खोज केवल माप तकनीक में प्रगति के कारण संभव थी। एक विशेष द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर (रासायनिक आयनिकरण – वायुमंडलीय दबाव इंटरफ़ेस – उड़ान का समय (CI-API-TOF) मास स्पेक्ट्रोमीटर), जो बहुत ही अल्पकालिक यौगिकों की निगरानी कर सकता है, का उपयोग अब अल्केन्स के कट्टरपंथी और ऑक्सीकरण उत्पादों को मापने के लिए किया गया था। ।

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TROPOS के डॉ। टॉर्स्टन बर्नड ने कहा, “अब तक, एल्कनेस से एचओएम गठन पर कोई अध्ययन नहीं हुआ है क्योंकि यह माना गया था कि उनकी संरचना ऑटॉक्सिडेशन के प्रतिकूल होगी।” मीथेन, एक महत्वपूर्ण ग्रीनहाउस गैस, अल्केन्स के समूह से संबंधित है। लेकिन कच्चे तेल और प्राकृतिक गैस से विश्व अर्थव्यवस्था के सबसे महत्वपूर्ण जीवाश्म ईंधन में भी अल्कैन होते हैं: इनमें प्रोपेन, ब्यूटेन, पेंटेन, हेक्सेन, हेप्टेन और ऑक्टेन शामिल हैं। पदार्थों के इस समूह के ऑक्सीकरण व्यवहार के नए निष्कर्ष इसलिए कई क्षेत्रों में बहुत प्रासंगिकता रखते हैं।

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एल्केन ऑटॉक्सिडेशन में एक गहरी अंतर्दृष्टि प्राप्त करने के लिए, हेलसिंकी में प्रयोगों के अलावा लीपज़िग में ट्रोपोस में फ्री-जेट प्रवाह रिएक्टर में प्रयोग किए गए थे। प्रायोगिक सेट-अप को अनुकूलित किया जाता है ताकि दीवार प्रक्रियाओं द्वारा परिणामों के हस्तक्षेप को बाहर करने के लिए प्रतिक्रिया के दौरान गैसें दीवारों के संपर्क में न आएं। प्रयोगों के दौरान, लगभग सभी प्रतिक्रियाशील मध्यवर्ती, आरओ 2 कट्टरपंथी और उनके प्रतिक्रिया उत्पादों की सीधे निगरानी की जा सकती है। दहन रसायन विज्ञान और वायुमंडलीय रसायन विज्ञान के शोधकर्ताओं का अंतःविषय सहयोग बहुत उपयोगी साबित हुआ, क्योंकि दहन प्रक्रियाओं में अनुरूप प्रक्रियाएं वातावरण में होती हैं, केवल उच्च तापमान पर।

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“इसके परिणामस्वरूप, यह दिखाई दिया कि न केवल आरओ 2 कट्टरपंथियों के आइसोमराइजेशन प्रतिक्रियाओं, बल्कि आरओ रेडिकल्स भी उच्च ऑक्सीकरण वाले उत्पादों के निर्माण के लिए जिम्मेदार हैं। अध्ययन ने अंतिम और शायद आश्चर्यजनक समूह के साथ एल्कनों की पहचान करना संभव बना दिया। कार्बनिक यौगिकों के लिए जिसके लिए ऑटॉक्सिडेशन महत्वपूर्ण है, “टॉरस्टेन बर्नर्ट निष्कर्ष निकालते हैं।

नाइट्रोजन ऑक्साइड की उच्च सांद्रता पर भी, जो अन्यथा जल्दी से ऑटॉक्सिडेशन प्रतिक्रियाओं को समाप्त कर देते हैं, अल्कान स्पष्ट रूप से हवा में अत्यधिक ऑक्सीकृत यौगिकों की काफी मात्रा में उत्पादन करते हैं। नए निष्कर्ष ऑटोकॉइडेशन प्रक्रियाओं की गहरी समझ के लिए अनुमति देते हैं और आरओ रेडिकल्स की आइसोमराइजेशन प्रतिक्रियाओं पर आगे की जांच को जन्म देते हैं।

Create Neurons For Regenerative Medicine-पुनर्योजी चिकित्सा के लिए न्यूरॉन्स बनाएँ

Create Neurons For Regenerative Medicine-पुनर्योजी चिकित्सा के लिए न्यूरॉन्स बनाएँ

 Create Neurons For Regenerative Medicine-पुनर्योजी चिकित्सा के लिए न्यूरॉन्स बनाएँ.23 फरवरी, 2021 (नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी) के अनुसार-एक नए प्रिंट करने योग्य बायोमेट्रिक की खोज करके जो मस्तिष्क के ऊतकों के गुणों की नकल कर सकते हैं, शोधकर्ता अब पुनर्योजी चिकित्सा का उपयोग करके परिस्थितियों का इलाज करने में सक्षम एक मंच विकसित करने के करीब हैं।

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कल्पना कीजिए कि अगर सर्जन स्वस्थ न्यूरॉन्स को न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों या मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी की चोटों के साथ रहने वाले रोगियों में प्रत्यारोपण कर सकते हैं। और कल्पना करें कि क्या वे एक सिंथेटिक, अत्यधिक बायोएक्टिव सामग्री का उपयोग करके रोगी की स्वयं की कोशिकाओं से प्रयोगशाला में इन न्यूरॉन्स को “विकसित” कर सकते हैं जो 3 डी प्रिंटिंग के लिए उपयुक्त है।

मस्तिष्क ऊतक के गुणों की नकल कर सकने वाले एक नए मुद्रण योग्य बायोमेट्रिक की खोज करके, नॉर्थवेस्टर्न विश्वविद्यालय के शोधकर्ता अब पुनर्योजी चिकित्सा का उपयोग करके इन स्थितियों के इलाज में सक्षम एक मंच विकसित करने के करीब हैं।

खोज के लिए एक महत्वपूर्ण घटक सामग्री के भीतर अणुओं की स्व-विधानसभा प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने की क्षमता है, जो शोधकर्ताओं को नैनोस्केल से सिस्टम की संरचना और कार्यों को दृश्यमान सुविधाओं के पैमाने पर संशोधित करने में सक्षम बनाता है। सैमुअल आई। स्टुप की प्रयोगशाला ने जर्नल साइंस में 2018 का एक पेपर प्रकाशित किया, जिसमें दिखाया गया है कि सामग्री को अत्यधिक गतिशील अणुओं के साथ डिज़ाइन किया जा सकता है, जो लंबी दूरी पर प्रवास करने के लिए प्रोग्राम किए जाते हैं और नैनोफिबर्स के “सुपरस्ट्रक्चर” बंडलों को बनाने के लिए स्व-व्यवस्थित होते हैं।

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अब, स्टुप के नेतृत्व में एक शोध समूह ने प्रदर्शित किया है कि ये अधिरचनाएँ न्यूरॉन वृद्धि को बढ़ा सकती हैं, एक महत्वपूर्ण खोज जो पार्किंसंस और अल्जाइमर रोग जैसे न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के लिए कोशिका प्रत्यारोपण रणनीतियों के लिए निहितार्थ हो सकती है, साथ ही रीढ़ की हड्डी की चोट भी हो सकती है।

“यह पहला उदाहरण है जहां हम 2018 में आणविक फेरबदल की घटना को रिपोर्ट करने में सक्षम हैं और पुनर्योजी चिकित्सा में एक आवेदन के लिए इसका उपयोग करते हैं,” स्टडी ने कहा, अध्ययन के प्रमुख लेखक और नॉर्थवेस्टर्न के सिम्पसन क्वेरे के निदेशक हैं। संस्थान। “हम उपचारों की खोज करने और विकृति को समझने में मदद करने के लिए नए बायोमेट्रिक के निर्माण का भी उपयोग कर सकते हैं।”

सुपरमॉलेक्यूलर सेल्फ-असेंबली के एक अग्रणी, स्टुप्प बोर्ड ऑफ़ ट्रस्टीज़ ऑफ़ मैटेरियल्स साइंस एंड इंजीनियरिंग, केमिस्ट्री, मेडिसिन और बायोमेडिकल इंजीनियरिंग के बोर्ड भी हैं और वेनबर्ग कॉलेज ऑफ़ आर्ट्स एंड साइंसेज, मैककॉमिक स्कूल ऑफ़ इंजीनियरिंग और फ़िनबर्ग स्कूल में नियुक्तियाँ करते हैं। दवा।

पेपर आज (22 फरवरी) को जर्नल एडवांस्ड साइंस में प्रकाशित हुआ था।

चलना अणुओं और 3 डी प्रिंटिंग

नई सामग्री को दो तरल पदार्थों को मिलाकर बनाया जाता है जो रसायन विज्ञान में होस्ट-गेस्ट कॉम्प्लेक्स के रूप में जानी जाने वाली बातचीत के परिणामस्वरूप कठोर हो जाते हैं जो प्रोटीन के बीच की-लॉक बातचीत की नकल करते हैं, और माइक्रोन-स्केल में इन इंटरैक्शन की एकाग्रता के परिणामस्वरूप भी “चलने वाले अणु।”

फुर्तीली अणु बड़े सुपरस्ट्रक्चर में एक साथ बैंड करने के लिए खुद से हजारों गुना बड़ी दूरी तय करते हैं। सूक्ष्म पैमाने पर, यह प्रवासन संरचना में परिवर्तन का कारण बनता है जो कि रमन नूडल्स के एक अप्रकाशित भाग की तरह दिखता है जो रोपेलिक बंडलों में होता है।

स्टुप्प लैब में एक शोध सहयोगी और पेपर के सह-प्रथम लेखक ट्रिस्टन क्लेमन ने कहा, “बहुलक हाइड्रोजेल जैसे दवा में इस्तेमाल होने वाले बायोमैटिरियल में इन असेंबली के भीतर अणुओं को आत्म-इकट्ठा करने और घूमने की अनुमति देने की क्षमता नहीं होती है।” एलेक्जेंड्रा एडेलब्रोक, समूह में एक पूर्व स्नातक छात्र। “यह घटना हमारे द्वारा विकसित प्रणालियों के लिए अद्वितीय है।”

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इसके अलावा, जैसा कि गतिशील अणु सुपरस्ट्रक्चर बनाने के लिए आगे बढ़ते हैं, बड़े छिद्र खुले होते हैं जो कोशिकाओं को बायोमैटिरियल्स में एकीकृत किए जा सकने वाले बायोएक्टिव सिग्नलों के साथ प्रवेश करने और बातचीत करने की अनुमति देते हैं।

दिलचस्प बात यह है कि 3 डी प्रिंटिंग की यांत्रिक ताकत सुपरस्ट्रक्चर में होस्ट-गेस्ट इंटरैक्शन को बाधित करती है और सामग्री को प्रवाहित करने का कारण बनती है, लेकिन यह तेजी से किसी भी मैक्रोस्कोपिक आकार में जम सकती है क्योंकि इंटरैक्शन स्व-असेंबली द्वारा अनायास बहाल हो जाते हैं। यह अलग-अलग परतों के साथ संरचनाओं के 3 डी प्रिंटिंग को भी सक्षम करता है जो विभिन्न प्रकार के तंत्रिका कोशिकाओं को परेशान करते हैं ताकि उनकी बातचीत का अध्ययन किया जा सके।

सिग्नलिंग न्यूरोनल ग्रोथ

सामग्री के अधिरचना और बायोएक्टिव गुण ऊतक पुनर्जनन के लिए व्यापक प्रभाव हो सकते हैं। न्यूरॉन्स को केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में एक प्रोटीन द्वारा प्रेरित किया जाता है जिसे मस्तिष्क-व्युत्पन्न न्यूरोट्रॉफिक कारक (BDNF) के रूप में जाना जाता है, जो सिनैप्टिक कनेक्शन को बढ़ावा देने और न्यूरॉन्स को अधिक प्लास्टिक की अनुमति देकर न्यूरॉन्स को जीवित रहने में मदद करता है। BDNF न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों और रीढ़ की हड्डी में चोटों के रोगियों के लिए एक मूल्यवान चिकित्सा हो सकती है, लेकिन ये प्रोटीन शरीर में जल्दी खराब हो जाते हैं और उत्पादन करने के लिए महंगे होते हैं।

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नई सामग्री में अणुओं में से एक इस प्रोटीन के एक मिमिक को एकीकृत करता है जो कि इसके रिसेप्टर को Trkb के रूप में जाना जाता है, और टीम ने पाया कि न्यूरॉन्स सक्रिय रूप से बड़े छिद्रों में प्रवेश करते हैं और जब माइमेटिक सिग्नल मौजूद होता है तो नए बायोमेट्रिक को पॉप्युलेट करते हैं। यह एक ऐसा वातावरण भी बना सकता है जिसमें प्रत्यारोपण से पहले परिपक्व होने वाले रोगी व्युत्पन्न स्टेम कोशिकाओं से भिन्न न्यूरॉन्स होते हैं।

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अब जब टीम ने न्यूरॉन्स के लिए अवधारणा का प्रमाण लागू कर दिया है, तो स्टुप्प का मानना ​​है कि वह अब सामग्री के विभिन्न रासायनिक अनुक्रमों को लागू करके पुनर्योजी चिकित्सा के अन्य क्षेत्रों में टूट सकता है। बायोमैटिरियल्स में सरल रासायनिक परिवर्तन उन्हें मुद्दों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए संकेत प्रदान करने की अनुमति देगा।

“उपास्थि और हृदय के ऊतकों को चोट या दिल के दौरे के बाद पुन: उत्पन्न करने के लिए बहुत मुश्किल है, और रोगी-व्युत्पन्न कोशिकाओं से इन ऊतकों को इन विट्रो में तैयार करने के लिए मंच का उपयोग किया जा सकता है,” स्टुप ने कहा। “इन ऊतकों को फिर से खोए हुए कार्यों को बहाल करने में मदद करने के लिए प्रत्यारोपित किया जा सकता है। इन हस्तक्षेपों से परे, उपचारों की खोज के लिए ऑर्गेनोइड्स बनाने के लिए सामग्रियों का इस्तेमाल किया जा सकता है या यहां तक ​​कि पुनर्जनन के लिए सीधे ऊतकों में प्रत्यारोपित किया जा सकता है क्योंकि वे बायोडिग्रेडेबल हैं।”

यह काम नॉर्थवेस्टर्न के सिम्पसन क्वेरे इंस्टीट्यूट में रीजेनरेटिव नैनोमेडिसिन के लिए राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन और एक अमेरिकी ऑस्ट्रेलियाई एसोसिएशन फैलोशिप के माध्यम से स्नातक अनुसंधान फैलोशिप द्वारा समर्थित था।