Modeliranje vonja iz nosu
Prva 3D slika na molekularni ravni o tem, kako se molekula vonja veže na receptor za vonj (OR) na vohalnih celicah v nosu in ga aktivira, nam lahko pomaga razumeti in jo sčasoma uporabimo za izdelavo zemljevida vseh receptorjev. Znanstveniki pri UC San Francisco (UCSF) uporabil krioelektronsko mikroskopijo (cryo-EM), ki jo je razvil UCSF, da bi posnel gibljivo sliko migajočih receptorjev in prikazal 3D sliko vezave, ki jo je mogoče manipulirati. Programska oprema pridobi jasno sliko v povprečju na tisoče posnetih slik. Receptorji za vonjave, ki štejejo več kot 1000 različic, so proteini, ki vežejo molekule vonjav na površini vohalnih celic, ki nato proizvedejo signal, poslan v predele v možganih. Nihče še ni preslikal medsebojnega delovanja tisočih dišavnih molekul s stotinami dišavnih receptorjev, tako da bi lahko kemik oblikoval molekulo in napovedal, kako bo dišala.
"Že leta smo sanjali o reševanju te težave," je povedal Aashish Manglik, MD, PhD, izredni profesor farmacevtske kemije. »Zdaj imamo svoj prvi oprijem, prvi vpogled v to, kako se molekule vonja vežejo na naše receptorje za vonjave. Za nas je to šele začetek.”
Ugotovitve so bile objavljene v spletni izdaji 15. marca 2023 Narava.
Reference
Christian B. Billesbølle, Claire A. de March, Wijnand JC van der Velden, Ning Ma, Jeevan Tewari, Claudia Llinas del Torrent, Linus Li, Bryan Faust, Nagarajan Vaidehi, Hiroaki Matsunami, Aashish Manglik. Strukturna osnova prepoznavanja vonja s človeškim receptorjem za vonj. Narava, 2023; DOI: 10.1038 / s41586-023-05798-y
Gledanje polaronov
Uporaba simulacij, zagnanih na Superračunalnik Frontera Texas Advanced Computing Center (TACC), znanstveniki iz Univerza v Teksasu v Austinu so preslikali temeljni pogoji polaronov v 2D materialih. Polaroni so vrsta elektronov, ki imajo oblak atomov v kristalni mreži. Znani so kot kvazidelci in se obnašajo drugače kot elektroni, saj se ne gibljejo v valovih (kot se elektroni), ampak imajo valovne pakete, ki namesto tega skačejo od mreže do mreže.
"Ta režim 'skakajočega transporta' podeljuje materialu nove lastnosti in vpliva na načrtovanje materialov za elektroniko," je povedal Feliciano Giustino, profesor fizike in WA 'Tex' Moncrief, Jr. Katedra za kvantno inženirstvo materialov v Odenu Inštitut za računalniški inženiring in znanosti (Inštitut Oden) in Oddelek za fiziko Visoke šole za naravoslovje Teksaške univerze v Austinu. "Načrtovali smo zemljevid, ki prikazuje, v katerih materialih je treba najti polarone, pod kakšnimi pogoji in značilnosti njihovih lastnosti."
Razumevanje polaronov lahko pomaga izboljšati zaslone na dotik in zaslone OLED ter proizvodnjo vodika. Vse, kar je odvisno od prenosa električnega naboja prek polaronov, bi lahko imelo koristi.
Vodikovo gorivo bi potencialno lahko proizvedli s sončno svetlobo in ne z uporabo fosilnih goriv, če bi lahko proces dosegli s prenosom naboja iz polaronov v ključnih materialih, kot je titanov dioksid.
Giustino in inštitut Oden izumil EPW, koda vmesnika za posredovanje sporočil (MPI) v odprtokodnem Fortranu, ki izračuna polaronske lastnosti, povezane z medsebojnim delovanjem med elektronom in fononom, z uporabo Teorije motečih funkcij gostote in maksimalno lokaliziranih Wannierjevih funkcij. Mednarodno sodelovanje znanstvenikov, ki ga vodi inštitut Oden, razvija kodo.
Reference
Weng Hong Sio, Feliciano Giustino. Polaroni v dvodimenzionalnih atomskih kristalih. Naravna fizika, 2023; DOI: 10.1038/s41567-023-01953-4
Oglejte si tehnične dokumente tega tedna.
Nadoknaditi industrijske raziskave in izbrani tehnični dokumenti.
Zaznamek naše stran s pregledom industrijskih raziskav.
Susan Rambo
(vse objave)
Susan Rambo je odgovorna urednica Semiconductor Engineering.
- Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
- vir: https://semiengineering.com/research-bits-march-28/