sábado, 27 de febrero de 2016

Estructura química de los pigüinos para resistir las bajas temperaturas y no helarse ni sufrir capas de hielo en su cuerpo/alas



Las características estructurales que impiden la formación de hielo en las plumas de pingüinos se han copiado para hacer una superficie de polímero resistente al hielo. El equipo detrás de la obra dice la superficie podría ayudar a diseñar nuevos revestimientos resistentes al congelamiento, y podría algún día conducir a un revestimiento para proteger a los barcos y aviones de las tormentas de hielo mortales.En los últimos años se han dedicado muchos esfuerzos en el desarrollo de superficies superhydrophobic que repelen el agua, el uso de crestas o protuberancias para crear desnivel que evita la sedimentación del agua. Pero a bajas temperaturas, estos son vulnerables a la cubierta con hielo si forman cristales de hielo en los espacios entre las crestas o las gotitas de agua se unen y congelación.Algunas superficies hidrofóbicas toman sus diseños de la naturaleza, tales como las hojas de las plantas resbaladizas o el escarabajo del desierto de Namib, y en este caso los investigadores recurrieron a los pingüinos - que puede caminar y nadar en temperaturas bajo cero sin que las plumas glaseado sobre - en busca de inspiración.Se recogieron algunas plumas de pingüino de Humboldt derramada de un zoológico en Beijing y los miraron con un microscopio electrónico de barrido. Se identificaron varias estructuras que atrapan el aire, incluyendo las crestas de nanoescala y entrelazados ganchos en las barbas de las plumas que crearían la superficie rugosa característica necesaria para superhydrophobicity. Cuando los rociaron con microgotas de agua subfundidas encontraron que, además de ser muy bueno en repeler el agua, las plumas se detuvo la formación de hielo. "Creemos que las nano-ranuras de la pluma y las distancias entre las plumas microescala adyacentes son cruciales para el icephobicity, 'dice el miembro del equipo de Jingming Wang, de la Universidad de Beihang. El grupo observó que ni las gotas de agua ni los cristales de hielo eran capaces de adherirse a las plumas también.Bajo el microscopio, la pluma de poliimida réplica (arriba) tiene una distribución de densidad radial (abajo) similar a una pluma verdadera pingüino © American Chemical SocietyEl siguiente paso fue tratar de replicar estas propiedades de resistencia al hielo en una superficie artificial. El equipo utilizó electrospinning para construir una réplica en forma de abanico 'pluma' el uso de fibras muy finas de poliimida de alta presión. 'La estructura de la pluma del pingüino es demasiado complicado para copiar por completo ", dice Wang. "Elegimos a centrarse en la estructura principal de las fibras nanométricas y las distancias a microescala [entre ellos]."Cuando se llevaron a cabo pruebas similares en la superficie de poliimida, encontraron que era menos icephobic de plumas reales. Pero el icephobicity podría ser alterada mediante el ajuste de la separación entre las fibras. 'Si la distancia entre las nanoestructuras infundido con aire es lo suficientemente alta, la fuerza de adhesión entre el hielo y superficies resistentes al hielo puede reducirse, [y] la réplica logra un buen icephobicity ", dice Wang. Cuando los espacios entre las fibras eran mayor que el diámetro de las gotitas de la superficie podría ser rociado con agua sobreenfriado a -5 ° C durante horas sin la formación de hielo.El equipo espera sus observaciones podrían ser útiles para el diseño de nuevos materiales que son resistentes a hielo, tales como los aisladores utilizados para cables eléctricos.Neil Shirtcliffe, que trabaja en superficies superhydrophobic en la Universidad de Renania-Waal de Ciencias Aplicadas en Alemania dice que los resultados son interesantes porque no ha habido 'sorprendentemente poco' trabajo en las plumas del pingüino y hielo. "Las conclusiones parecen estar de acuerdo con muchos otros, que las superficies resistentes al hielo se pueden fabricar utilizando rugosidad, pero se necesita que más que para superhydrophobicity», comentó. 'Tenemos muchas formas de producir y organizar fibras de polímero, así que esto podría ayudar a reducir el costo de recubrimientos resistentes al hielo ", dice, añadiendo que el diseño de la pluma inspirada probablemente tendría que ser optimizado aún más, como' pingüinos tienen diferentes necesidades ambientales exigencias que una tormenta típica la formación de hielo que podría golpear a un avión o un puente '.



viernes, 26 de febrero de 2016

La síntesis orgánica ha ampliado la gama de notas de la fragancia a disposición de los perfumistas para describir sus aromas.


Perfumery: the molecular art formUn acuerdo de la perfumería es una mezcla de materiales de fragancia con facetas comunes, por lo que el efecto global es uno de un olor coherente, 'consonante', en la que ninguno de los constituyentes individuales - que pueden ser de origen natural ingredientes o productos químicos aromáticos sintéticos - son fácilmente distinguido. En un perfume bien diseñado, este arreglo vertical también evolucionará en posición horizontal en el tiempo como resultado de diferentes volatilidades de los materiales. El principio se ilustra por el 'chypre', o Chipre, género fragancia (por ejemplo Guerlain Mitsouko o Chanel Pour monsieur). Chypres se caracterizan por una nota superior de bergamota, el más volátil y primero a ser percibido, cuya calidad cítricos permite que se integre con ládano. Este componente resinoso verde forma el corazón de la fragancia, que a su vez se apoya en una base de musgo de roble de un carácter terroso verde seco, persistiendo en la piel mucho después de que los otros componentes se han evaporado.
Si es el trabajo del perfumista para pintar un olor utilizando las notas de la fragancia disponibles para ellos, corresponde a la farmacia para ampliar la paleta de notas para su uso. En este sentido, tanto la síntesis orgánica y análisis - la elucidación estructural de compuestos aromáticos presentes en la naturaleza - tienen un valor incalculable. La síntesis total puede proporcionar acceso a los materiales de los que sería prohibitivamente caro o no sostenible que depender de fuentes naturales para la alimentación. De hecho, dado el hecho de que se requieren toneladas de rosas o flores de jazmín para producir meros kilogramos de extractos de perfumería, no debería ser sorprendente que acuerdos de flores en perfumes modernos a menudo comprenden reconstrucciones de aromas florales naturales con grandes proporciones de los ingredientes sintetizados artificialmente.
Es la naturaleza sintética de la perfumería moderna, sin embargo, que lo hace tan emocionante. Montaje de olores, molécula a molécula, está lejos de ser simplemente una manera de proporcionar copias más baratas de los olores naturales. El aroma natural de rosa, por ejemplo, consta de tres componentes principales: 2-feniletanol, geraniol y citronellol.1
Junto a ellas, numerosas otras moléculas añaden facetas al olor, dando lugar a los matices sutiles que componen una flor particular, o el carácter de extracto. óxido de rosa, por ejemplo, imparte una nota superior verde seco. Un perfumista experto con acceso a estos sintéticos no sólo puede reconstruir el olor de una rosa, sino también dar forma a su carácter mediante la alteración de la cantidad de cada compuesto presente en la fórmula, o añadiendo otros nuevos. De este modo, una interpretación completamente único de rosa de olor resultados de la expresión artística del perfumista. Se podría comparar la fluorescencia rosa, damascona-atado de Estée Lauder de Saber con el uso de post-impresionista Paul Cézanne de los contornos naturales en sus naturalezas muertas, lo que añade énfasis a la forma de frutas y flores.
Al igual que con la abstracción en las artes visuales, los perfumistas pueden incluso tratar de crear el aroma de una flor abstracta inexistentes, como la que se encuentra en Más allá paradise.2 de Estée Lauder Con este fin, la química sintética ofrece la posibilidad de crear nuevos olores por completo. icónico de Chanel Nº 5, compuesta en 1921, fue innovadora debido a su inusualmente alta concentración de aldehídos alifáticos de cadena larga, cuyo aroma no se parece a nada que se encuentra en la naturaleza. Estas moléculas crean un brillo distintivo, brillante en las notas superiores de la fragrance.3
Por supuesto, los perfumes no son simplemente mezclas estáticas de moléculas de fragancia: reacciones ocurren y pueden ser explotados por el perfumista. formación de acetal entre aldehídos de perfumería y el disolvente alcohol puede conducir a un ablandamiento del carácter de fragancia. Iminas formadas entre aldehídos y nucleófilos de nitrógeno son particularmente útiles; el equilibrio resultante entre la imina y sus partes componentes resultados en los aldehídos por lo general altamente volátiles de ser liberado más lentamente de la fragancia, prolongando la vida de la nota y llevándola desde la parte superior de la fragancia en el corazón. En Poison de Dior, por ejemplo, se combinan las características del antranilato de metil amina en forma de uva y un aldehído para producir un carácter afrutado sorprendente aldehídico-verde.
En ninguna otra área es el arte y la creatividad junto con un conocimiento de la química orgánica tan importante. En este caso, la responsabilidad por la continua innovación artística es compartida por los químicos en su exploración de los olores que nos rodean y la búsqueda de nuevos compuestos de fragancia. La habilidad del perfumista es el de organizar estas moléculas de la misma manera que un pintor se aplica pinceladas en el lienzo o un compositor organiza las notas de un acorde, y por esta razón la perfumería es una forma de arte verdaderamente molecular.

jueves, 25 de febrero de 2016

Producción de productos diazo en modo batch en pequeña escala.

'La producción de compuestos diazo en modo batch en [gran] escala está normalmente prohibido,' Ley explica. 'Pero si haces pequeñas cantidades de forma continua e inmediatamente utilizar, como lo hacemos, usted tiene la oportunidad de descubrir nuevas reacciones químicas.

producto inicial las nuevas reacciones de acoplamiento 'es también un ácido bórico, que a su vez, puede reaccionar con las moléculas de diazo, como el equipo de Ley notó en sus estudios preliminares. "Entonces nos dijimos:" A-ha! ", Podemos hacer esto mediante el diseño, por lo que entonces podemos variar el reactivo de acoplamiento para hacer los sistemas más complejos? 'Ley recuerda. Por lo tanto, los científicos ahora han extendido el proceso hasta tres especies diferentes diazo añadido a un solo ácido bórico para construir cuatro nuevos enlaces carbono-carbono.



lunes, 22 de febrero de 2016

La química del sudor del hombre con desprendimiento de androstadienona, altera hormonalmente a las mujeres elevando el cortisol de su cuerpo.

Sudor también cuenta. El olor característico del sudor también posee un papel trascendental en las reacciones sexuales humanas. Una investigación de la Universidad de California en Berkeley indicó que una sustancia, hallada principalmente en el sudor de los hombres, eleva en sus parejas la hormona cortisol, relacionada con el placer y la atracción.
El reporte, publicado en la revista The Journal of Neuroscience, indica que el sudor masculino contiene un químico llamado androstadienona y, cuando una mujer percibe este aroma (de manera inconsciente, pues es muy leve), sus niveles de cortisol se disparan.
Para llegar a estas conclusiones, los investigadores dividieron un grupo de 100 mujeres; a la mitad les dieron a oler una fórmula con androstadienona y a la otra una fórmula sin esta sustancia. Luego se les pidió dar muestras de saliva (para tomar de ahí sus niveles de cortisol) cada 10 minutos durante dos horas.
Así se logró ver que quienes olieron androstadienona tenían niveles de cortisol elevados desde los primeros 15 minutos y permanecieron altos cerca de una hora, lo que no ocurrió con quienes olfatearon el placebo.

lunes, 15 de febrero de 2016

celdas químicas: Nueva técnica de los avances de la biología sintética

ver video aqui

Los sistemas vivos se basan en una vertiginosa variedad de reacciones químicas esenciales para el desarrollo y la supervivencia. La mayoría de éstos implican una clase especializada de moléculas de proteína - las enzimas.

En un nuevo estudio, Hao Yan, director del Centro de Diseño Molecular y Biomimética de la Biodesign Institute de la Universidad del Estado de Arizona presenta una forma inteligente de localizar y confinar las enzimas y las moléculas de sustrato que se unen a, la aceleración de las reacciones esenciales para los procesos vitales.

La investigación, que aparece en la edición actual de la revista Nature Communications, podría tener aplicaciones en campos que van desde la mejora de la eficiencia industrial a nuevos diagnósticos médicos pioneros, guiando administración dirigida de fármacos y la producción de materiales inteligentes de gran alcance. El trabajo también promete arrojar nueva luz sobre los detalles de la organización celular y el metabolismo.

La técnica consiste en el diseño de las jaulas, a escala nanométrica especializada, que se auto-ensamblan a partir de tramos de ADN. Las jaulas tienen enzima y el sustrato en estrecha proximidad, lo que acelera considerablemente la velocidad de las reacciones y protegiéndolos de la degradación.

"Hemos sido el diseño de nanoestructuras de ADN programables con el aumento de la complejidad de muchos años, y ahora es el momento de preguntar qué podemos hacer con estas estructuras", dice Yan. "Hay muchas otras aplicaciones de esta tecnología emergente. A través de nuestro esfuerzo de colaboración interdisciplinaria, que aquí describimos el uso de nano-cajas de ADN diseñador para compartimentar las reacciones enzimáticas en un ambiente confinado. Con la inspiración de la naturaleza, hemos descubierto propiedades interesantes, algunos inesperados."

Zhao Zhao, un investigador en el Centro de Diseño Molecular y Biomimética fue el autor principal del artículo, que fue co-autor con investigadores de ASU, así como el Departamento de Química de la Rutgers y el Departamento de Química de Moléculas Individuales Grupo de Análisis, Universidad de Michigan.

mundo de la enzima

Como activadores químicos para prácticamente todas las reacciones en el cuerpo, las enzimas son participantes clave en la actividad normal de las células, tejidos, fluidos y órganos. Cientos de miles de enzimas metabólicas están presentes en el cuerpo humano, que participan en diversas actividades, incluyendo la copia y reparación del ADN y la transformación de la glucosa en energía utilizable. En otra parte, unos 22 enzimas digestivas descomponen los carbohidratos (amilasas), grasas (lipasas) y azúcares (disacáridos), mientras que los llamados enzimas proteasas digieren las proteínas.

Las enzimas suelen ser muy específicos, no sólo en las funciones útiles que realizan, pero los sustratos precisos con los que van a trabajar. moléculas de sustrato de exactamente el tamaño y la forma de vinculación con sus enzimas apropiadas como los ajustes correctos de las teclas en las crestas y surcos de un bloqueo.

Los sustratos se adhieren a moléculas de enzima en una región particular conocido como el sitio activo. Una vez que la enzima y el sustrato se han combinado, se forma un producto químico y luego se libera, volviendo la enzima a su configuración original en el que está listo para funcionar en una nueva molécula de sustrato.

Para que este tipo de reacciones a tener lugar de una manera eficiente, la naturaleza ha ideado métodos de compartimentación, formando emplazamientos de reactores naturales donde las reacciones enzima-sustrato se despliegan. La célula en sí es un compartimiento tal, como lo son diversos orgánulos unidos a la membrana que se encuentran en eucariotas, (células que contienen un núcleo), incluyendo mitocondrias, lisosomas y peroxisomas.

Compartimentación de reactivos ayuda a superar una variedad de desafíos, con lo que los productos químicos de unión en proximidad acogedor, aislando los complejos de enzima-sustrato de competencia químicos de reacción, mejorando el rendimiento de moléculas de producto producido y la reducción de la toxicidad de diversos productos químicos intermedios a veces pueden causar.

Con el fin de inducir o catalizar reacciones químicas para una variedad de propósitos, los biólogos sintéticos han copiado una página del libro de recetas de la naturaleza, el diseño de los compartimentos artificiales fabricados a partir de proteínas, lípidos o los ácidos nucleicos que se encuentra en ADN, (como en el presente estudio).

Encuentros cercanos

Yan y sus colegas diseñaron sus reactores de síntesis de enzimas de las casas y sus sustratos, lo que permite conversiones químicas que tienen lugar en un ambiente controlado. Cada estructura minuto, que mide tan sólo 54 nanómetros de diámetro, es algo así como un huevo de Faberge cuyas mitades separadas se unen para encapsular sus contenidos químicos. (Un nanómetro es una mil millonésima parte de un metro o aproximadamente 80.000 veces más pequeño que el ancho de un cabello humano).

Usando las propiedades de apareamiento de bases de nucleótidos de ADN cuatro, etiquetados A, T, C y G permite a los arquitectos a nanoescala como Yan para la construcción de miles de formas en dos y tres dimensiones. En el nuevo estudio, los nano-cajas de ADN se utilizan para encapsular enzimas metabólicas con un alto rendimiento de montaje y control de afinarse más de reactivos y productos.

La construcción de los nano-cajas tiene lugar en dos pasos. En primer lugar, las enzimas individuales están unidos en las estructuras de media-jaula abierta. A continuación, las medias jaulas se montan juntos en un nanojaula completo, cerrado. Para crear las medias jaulas, se utiliza una técnica conocida como origami ADN. Las longitudes de ADN viral se preparan para la auto-ensamblan para formar una celosía de nido de abeja, la vinculación con los nucleótidos C y T con G.

Las jaulas de medio abierto por los lados de las nano-cajas de ADN permiten el acceso de las grandes moléculas de proteínas en la cavidad interna de la nanojaula. Las dos medias jaulas están ensamblados, junto con la ayuda de cadenas de ADN corto puente que se unen con las secuencias de ADN complementarias se extiende desde los bordes del medio, ya sea de jaula, (ver la animación de acompañamiento). Los pequeños huecos en cada uno de las superficies superior e inferior de la DNA nanojaula permiten la difusión de pequeñas moléculas a través de las paredes de ADN.

Sondeo de la nanoescala

Para examinar las estructuras resultantes, se utilizó microscopía electrónica de transmisión, junto con electroforesis en gel y experimentos de fluorescencia de una sola molécula que demostró que cerca de 100 por ciento de los segmentos de ADN formado correctamente estructuras medio de jaula y más de 90 por ciento formado jaulas llenas.

El estudio examinó seis enzimas diferentes, que varían en tamaño desde el más pequeño, que mide ~ 44kD (kilodaltons) a la más grande, ~ 450 kD. Los seis enzimas se encapsulan con éxito en nano-cajas, aunque los rendimientos variaron de acuerdo al tamaño de la enzima. El más grande de enzimas examinadas, conocido como β-galactosidasa, mostró el rendimiento más bajo de 64 por ciento.

A continuación, se evaluó la actividad de pares de enzima-sustrato. Además de llevar el par enzima-sustrato en proximidad de unión más cerca, también se cree encapsulación en la nanojaula para facilitar la actividad a través de las condiciones de densidad de carga eléctrica únicas dentro de la nanojaula.

Experimentos posteriores demostraron que la mayor parte del efecto sobre la actividad de la enzima-sustrato en nano-cajas es debido al ambiente de carga única dentro de nano-cajas, en lugar de la proximidad de la enzima-sustrato. Los autores sugieren que las enzimas encapsuladas muestran una actividad más alta dentro de jaulas de ADN densamente empaquetadas como resultado del medio ambiente de agua altamente ordenada, con enlaces de hidrógeno que les rodea.

Una evaluación de la actividad enzimática mostró un aumento de 4 a 10 veces para las enzimas encapsuladas en nano-cajas, en comparación con la actividad de enzimas libres. tasa de rotación de la enzima - definido como el número máximo de conversiones químicas de las moléculas de sustrato por segundo - se correlaciona inversamente con el tamaño de las enzimas encapsuladas, con la enzima más pequeño produciendo el mayor volumen de ventas.

celdas futuras

Las jaulas de ADN demostraron su capacidad de recuperación durante los experimentos, conservando su forma estructural a través de las reacciones enzimáticas. También protegidos enzimas encapsuladas de desactivación debido a los productos químicos digestivos, permitiendo al mismo tiempo la difusión ininterrumpida de sustratos de molécula pequeña y productos de reacción a través de los nanoporos de la jaula de ADN.

La encapsulación en nano-cajas ha demostrado aumentar la fracción de moléculas de enzima activos y sus números de volumen de negocios individuales. Así pues, el método proporciona una nueva herramienta molecular para modificar el entorno local que rodea las enzimas y sus sustratos, abriendo la puerta a nuevas aplicaciones en materiales inteligentes y aplicaciones biomédicas. Entre estos últimos son jaulas futuristas, programables que podrían ser utilizados como mecanismos de entrega a nanoescala para una amplia gama de agentes terapéuticos.

jueves, 4 de febrero de 2016

T2T EL NUEVO METODO DE LIMPIEZA BUCAL SIN CEPILLO

Si eres tan vago que lavarte los dientes te cansa y el cepillo eléctrico no te lo ha solucionado (todavía hay que usar el brazo), puede que mover sólo la lengua sea la solución.
lengua_cepillo
El cepillo de dientes T2T (Tongue to Teeth) está diseñado a modo de una fina funda de plástico con pequeñas protuberancias cuyo fin es limpiar los dientes del usuario. Para conseguirlo, éste tan sólo tiene que usar la lengua para frotarlos. Este peculiar cepillo es de un sólo uso y no hay que añadirle pasta de dientes, ya que la lleva incorporada.
El T2T está pensado para aquellos que no tienen tiempo de lavarse los dientes «en condiciones», quienes con este artilugio podrán hacerlo en el momento y sin usar las manos (como en el coche, por ejemplo). El cepillo T2T todavía no se comercializa, por lo que aún no conocemos su precio.
Si eres tan vago que lavarte los dientes te cansa y el cepillo eléctrico no te lo ha solucionado (todavía hay que usar el brazo), puede que mover sólo la lengua sea la solución.
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El cepillo de dientes T2T (Tongue to Teeth) está diseñado a modo de una fina funda de plástico con pequeñas protuberancias cuyo fin es limpiar los dientes del usuario. Para conseguirlo, éste tan sólo tiene que usar la lengua para frotarlos. Este peculiar cepillo es de un sólo uso y no hay que añadirle pasta de dientes, ya que la lleva incorporada.
El T2T está pensado para aquellos que no tienen tiempo de lavarse los dientes «en condiciones», quienes con este artilugio podrán hacerlo en el momento y sin usar las manos (como en el coche, por ejemplo). El cepillo T2T todavía no se comercializa, por lo que aún no conocemos su precio.
Si eres tan vago que lavarte los dientes te cansa y el cepillo eléctrico no te lo ha solucionado (todavía hay que usar el brazo), puede que mover sólo la lengua sea la solución.

El cepillo de dientes T2T (Tongue to Teeth) está diseñado a modo de una fina funda de plástico con pequeñas protuberancias cuyo fin es limpiar los dientes del usuario. Para conseguirlo, éste tan sólo tiene que usar la lengua para frotarlos. Este peculiar cepillo es de un sólo uso y no hay que añadirle pasta de dientes, ya que la lleva incorporada.
El T2T está pensado para aquellos que no tienen tiempo de lavarse los dientes «en condiciones», quienes con este artilugio podrán hacerlo en el momento y sin usar las manos (como en el coche, por ejemplo). El cepillo T2T todavía no se comercializa, por lo que aún no conocemos su precio.
Adel Elseri y Said Fayad, dos amigos canadienses de 26 años, han cambiado la manera de lavarse los dientes. Con 'T2T' (Tongue To Teeth), su nuevo invento, no necesitaremos utilizar las manos para sujetar el cepillo. 'T2T' es un dispositivo cubierto con dentífrico que se engancha en la lengua y nos permite limpiarnos los dientes de un modo mucho más higiénico.
¡Cepíllese los dientes sin utilizar las manos!
Olvídate del cepillo tradicional: Con el T2T (teeth to tongue) puedes cepillar tus dientes sin utilizar las manos!!!
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Increíble, revolucionario… y muy extraño!!! Según explican sus creadores, puedes utilizar el T2T cómodamente mientras conduces, lees, juegas video juegos o duermes una siesta.
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El T2T mata las bacterias de tu lengua, refresca tu aliento y blanquea tus dientes. Todo mientras tu realizas otras actividades.
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Adel Elseri y Said Fayad, son los canadienses encargados de este invento. Según ambos inventores se trata de una manera de cepillarse los dientes mucho más higiénica que la tradicional. Explican que esto es posible, debido a que el T2T está libre de bacterias ya que no es necesario tocarlo con las manos y su envase evita que se acumulen germenes.