За първи път учените са изведени уравнение, което включва хидрофобни взаимодействия между молекули. Тези взаимодействия могат да обяснят защо масло и вода не може да се смесва, както и показват как протеините са изградени и какво притежава биологични мембрани заедно.
"Това е истински пробив, а кулминацията на години на изследвания", казва Яков Israelachvili, професор по инженерна химия в Университета на Калифорния в Санта Барбара. "Уравнението трябва да бъде за учени инструмент да започне количествено и предсказване молекулни и повърхностни сили между органични вещества и вода."
Използване на фоточувствителен повърхностно активно вещество - молекула, сходни по структура с конвенционалния сапун и подобни на мазнини и липиди, изследователите са разработили иновативен метод за измерване на промените в сили или молекули между слоевете във вода с помощта на лъчи на UV радиация или видима светлина. В резултат на това те са получили общо уравнение, което се прилага за по-сложни системи, като клетъчната мембрана или протеин.
Те използват много чувствителен инструмент - устройството за измерване на чувствителността на повърхността и хидрофобни сили на молекулярно ниво. Сега това е стандартна техника, през 1970 г. тя започва да изследва Israelachvili с колеги. "Като цяло химия учениците научават силите на Ван дер Ваалс - слабите сили, които действат между всички молекули. Тази теория е разработена преди повече от 100 години ", обяснява Israelachvili.
"Според теорията на ван дер Ваалс масло и вода трябва да се смесва и повърхностно активни вещества не трябва да се образува мембрана, и те. Там не беше доказана теория да обясни тези специфични хидрофобни взаимодействия. Такова поведение, както знаем, съществува и е от решаващо значение за всекидневния живот. "
На хидрофобни и хидрофилни взаимодействия са в центъра на дисциплини химия, физика и биология, които са от съществено значение за съвременните тенденции в производството на детергенти до фармацевтични състави и нови биотехнологиите. Новият уравнението ще бъдат използвани в методи за филтриране на вода, разделяне мембрани, биомедицински изследвания, техники генна терапия производството на биогорива, хранителна химия.
Разпространението на вируси и заболявания в човешкото тяло е пряко свързана с хидрофобни свойства на клетъчно ниво. Един от проблемите, свързани с химиотерапия за лечение на рак, е възможността за директна доставка на лекарството с раковите клетки, но не и въвеждането му в цялото тяло.
Israelachvili и колегите му са предоставили своето откритие чрез провеждане на изследване, в което са се опитвали да разберат и да се намерят начини за лечение на болести.
"Клетъчни мембрани са сложни и дискретни структури, което позволява да се предават различни сигнали към клетката и действа като посредници за специфични взаимодействия с бактерии и вируси", каза Жан Chin, кат.
"Това проучване ще подобри нашето разбиране за структурата на мембраната и неговите функции, близки до процесите на микробни инфекции, по-специално чрез разширяване на нашето разбиране за ролята на хидрофобни сили в динамика мембранни."
"Разбирането за това как да си взаимодействат с вода и масло субстанция е от голямо значение за обяснението на възможностите и функциите на много биологични и инженерни материали", казва Робърт Vellek.
"Всичко започна от дъното. Търсех ключовете на това взаимодействие в продължение на 30 години. Ние сме щастливи от резултатите, но това отне много време, преди внимателно подбрани стъпки сме постигнали този резултат ", казва Israelachvili.
Ако решението на уравненията за вас - реален проблем, след това да използвате безплатната програма за loviotvet.ru сайт. Програма-калкулатор ще ви покаже не само правилния отговор, но стъпките за решаването на проблема.
Свързани статии