2016年3月23日
第一次聚合科学家马萨诸塞大学Amerst发现控制手电线捆绑最终大小和形状的各种因素,自组装成不同的架构研究团队包括Greg Grason、Isac Bruss和Douglas Hall以及VirginiaTech的Justin Barone报告支持新模式的实验结果亚博网站下载研究报告当前期自然素材杂志
状像磁带曲面捆绑:模型形态(模拟组件)和实验观察(模拟纤维)。Greg Grason和同僚首次识别关键因素,指导自组装手电线捆绑的最后形态UMass Amherst/GregGrason
Grason解释道,在分子层次上,手性丝捆绑式自波式多层线类结构Amyloid纤维实例纤维集合误叠蛋白 关连帕金森氏病和阿尔茨海默氏病大量蛋白质,包括collagen和镰形蛋白科拉根是一种蛋白质 体积丰富 镰状黄素蛋白则存在于镰状细胞贫血但仍不清楚这些蛋白质如何实现最终形态学
Bruss和Grason进行了前期研究,描述成像电缆或绳子的丝状捆绑开发Grason在Virginia Tech介绍这一工作,生物系统工程师Justin Barone与他接触,了解amoid纤维几何构造巴龙问为什么他正在学习的氨基纤维形状在某些条件中显得平面像磁带,在其他条件中则出现圆柱状像带
Justin对amyroid纤维形状的质询引导我们了解多拷贝相同丝状的纤维组成方式并知道形状是什么自线条相互吸引后 理解什么使纤维增肥不难挑战在于理解是什么使进程以一定大小停止,为什么一个纤维有时向一个方向增长大于另一个方向增长,导致不同剖面形状亚博网站下载以新模型为基础,我们有新设计规则控制纳米机材料大小和形状,应用软件使用如软凝胶脚架,可安装到滤波器、传感器补丁或需要可绑定机和尺寸尺度材料结构的任何地方
Greg Grason,弗吉尼亚理工
人体中多结构由collagen捆绑或其他类型蛋白丝组成,Grason解释
眼中的捆绑体小和多整齐,因为角膜必须透明化,而纤维组成形形形形色色,越厚越强。不同的组织由基本相同的构件组成 但它们归结成不同的结构开发物理模型 规范蛋白纤维结构 和其他纤维编程系统如何自组织和由何决定大小和形状基本成份是分子级纳米素材并存,形成像绳索或电缆结构,由串行并发组成
Greg Grason,弗吉尼亚理工
Grasson补充道,众所周知,手性丝状螺旋状结构导致丝状以捆绑形式相互串行尚未知的是 长相螺旋式结构 如何调节线端侧分布
组合数学模型和几何模型计算模型时,团队发现所牵涉的线段量预测最终形态学的相对强度,以及这一结构的蛋白丝状将假设丝状形状或跨段圆形形状
Grason表示,他团队早些时候的主要洞察力是证明拉伸发生在捆包中并分层相邻直线层间产生回馈机制 介于平面和曲折模式
模型解释线条数如何支持形态选择小数线允许它们保持右距离邻里,所以即使有转动,如果转动不太大和线性数不太大,结构不会太拥挤并保留圆柱形交叉段区块数增加后,外线太近无法安慰,磁带类或螺旋丝结构会浮出水面。第一次,我们能够预测挫败将引向新形状转换相对狭窄和微弱曲折捆绑,捆绑侧少接触成本优于圆柱形超出临界尺寸后 阻塞成本导致形态发生巨变 并产生包状形状
Greg Grason,弗吉尼亚理工
验证新预测,Bruss,现密歇根大学和Hall合作开发并使用模拟模型,以证明线程曲动模式如何决定这些组件会多肥,会长多大,并展示他们的跨段形态学团队观察,实验型和模拟型模拟型纤维可按相对易变组合几何参数和分子参数划分成磁带或圆柱形
启动复杂和无法解释的观察后,设计模型让其他人运行模拟显示它属实,然后全程带回实验数据确认特别令人满意。并不总是这样
Greg Grason,弗吉尼亚理工
研究由Alfred P资助亚博老虎机网登录Sloan基金会和国家科学基金会CARE奖