Nanoroboter für die menschliche Gesundheit. Kostenlose Neuigkeiten aus der technischen Bibliothek

Kostenlose technische Bibliothek

NACHRICHTEN AUS WISSENSCHAFT UND TECHNOLOGIE, NEUHEITEN IN DER ELEKTRONIK
Kostenlose technische Bibliothek / Newsfeed

Nanoroboter für die menschliche Gesundheit

24.01.2001

Derzeit wird intensiv an mikroskopisch kleinen Geräten in der Größe eines Moleküls, den sogenannten Nanorobotern, geforscht, die beispielsweise durch menschliche Blutgefäße schwimmen, deren Wände von Cholesterinablagerungen reinigen, entstehende Krebszellen abtöten oder neue Substanzen synthetisieren können .

In der Biologie sind seit langem Proteinmotoren bekannt, die sich in einer lebenden Zelle befinden. Als Treibstoff verwenden diese Motoren den chemischen Treibstoff aller Lebewesen - Adenosintriphosphorsäure (ATP). Dank ihnen, der Übertragung verschiedener Substanzen in die Zelle, der Muskelarbeit, werden sie sogar beim Kopieren von DNA verwendet.

Eine Gruppe von Forschern der Cornell University unter der Leitung von Carlo Montemagno verwendete das Enzym AT Phase, um einen Nanomotor zu entwickeln. Es ist ein Komplex aus mehreren Proteinen, die zusammenarbeiten, um ATP zu produzieren. Es sieht aus wie ein Zylinder mit einem Durchmesser von 12 nm und der gleichen Höhe und besteht aus sechs Proteinen, die um eine einzige Achse angeordnet sind. AT Phase wandelt die Bewegung von Protonen innerhalb der Energiestation der Zelle - Mitochondrien - in eine mechanische Drehung der Achse um.

Diese Bewegung hilft bei der Bildung von ATP. Darüber hinaus ist die Wirkung von ATPase reversibel: Wenn ATP diesem zylindrischen Motor zugeführt wird, "verbrennt" es ihn und die Achse beginnt sich zu drehen. Der Wirkungsgrad dieses Nanomotors liegt bei nahezu 100 %. „Wenn dieser Motor so groß wie ein Mann wäre“, sagt Montemagno, „könnte er eine 2 km lange Holzstange mit 1 U/min drehen.“

Eine andere Gruppe von Forschern der Universität Tokio hat ein Subminiatur-„Zahnrad“ mit einer Höhe von nicht mehr als 1 nm entwickelt. Es besteht aus drei Teilen – einem Metallion und zwei Molekülen Porphyrin, einer komplexen zyklischen Verbindung, die Chlorophyll enthält, das für seine Fähigkeit bekannt ist, Licht in organische Substanzen umzuwandeln.

Ab einer bestimmten Temperatur zieht das Ion Moleküle von beiden Seiten an und unter dem Einfluss von Licht und elektrischer Spannung beginnen sie sich zu drehen.

<< Zurück: Absolut glatte Oberflächen 26.01.2001

>> Weiter: Gibt es Wasser auf dem Mars? 23.01.2001

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Verkehrslärm verzögert das Wachstum der Küken 06.05.2024

Die Geräusche, die uns in modernen Städten umgeben, werden immer durchdringender. Allerdings denken nur wenige Menschen darüber nach, welche Auswirkungen dieser Lärm auf die Tierwelt hat, insbesondere auf so empfindliche Tiere wie Küken, die noch nicht aus ihren Eiern geschlüpft sind. Aktuelle Forschungsergebnisse bringen Licht in diese Frage und weisen auf schwerwiegende Folgen für ihre Entwicklung und ihr Überleben hin. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der Verkehrslärm bei Zebraküken zu ernsthaften Entwicklungsstörungen führen kann. Experimente haben gezeigt, dass Lärmbelästigung das Schlüpfen der Küken erheblich verzögern kann und die schlüpfenden Küken mit einer Reihe gesundheitsfördernder Probleme konfrontiert sind. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass die negativen Auswirkungen der Lärmbelästigung auch auf die erwachsenen Vögel übergreifen. Reduzierte Fortpflanzungschancen und verringerte Fruchtbarkeit weisen auf die langfristigen Auswirkungen von Verkehrslärm auf die Tierwelt hin. Die Studienergebnisse unterstreichen den Bedarf ... >>

Kabelloser Lautsprecher Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

In der Welt der modernen Audiotechnik streben Hersteller nicht nur nach einwandfreier Klangqualität, sondern auch nach der Kombination von Funktionalität und Ästhetik. Einer der neuesten innovativen Schritte in diese Richtung ist das neue kabellose Lautsprechersystem Samsung Music Frame HW-LS60D, das auf der World of Samsung-Veranstaltung 2024 vorgestellt wurde. Das Samsung HW-LS60D ist mehr als nur ein Lautsprechersystem, es ist die Kunst des Rahmenklangs. Die Kombination aus einem 6-Lautsprecher-System mit Dolby Atmos-Unterstützung und einem stilvollen Fotorahmen-Design macht dieses Produkt zur perfekten Ergänzung für jedes Interieur. Der neue Samsung Music Frame verfügt über fortschrittliche Technologien, darunter Adaptive Audio, das bei jeder Lautstärke klare Dialoge liefert, und automatische Raumoptimierung für eine satte Audiowiedergabe. Mit Unterstützung für Spotify-, Tidal Hi-Fi- und Bluetooth 5.2-Verbindungen sowie der Integration intelligenter Assistenten ist dieser Lautsprecher bereit, Ihre Wünsche zu erfüllen ... >>

Eine neue Möglichkeit, optische Signale zu steuern und zu manipulieren 05.05.2024

Die moderne Welt der Wissenschaft und Technik entwickelt sich rasant und jeden Tag tauchen neue Methoden und Technologien auf, die uns in verschiedenen Bereichen neue Perspektiven eröffnen. Eine dieser Innovationen ist die Entwicklung einer neuen Methode zur Steuerung optischer Signale durch deutsche Wissenschaftler, die zu erheblichen Fortschritten auf dem Gebiet der Photonik führen könnte. Neuere Forschungen haben es deutschen Wissenschaftlern ermöglicht, eine abstimmbare Wellenplatte in einem Wellenleiter aus Quarzglas zu schaffen. Dieses auf der Verwendung einer Flüssigkristallschicht basierende Verfahren ermöglicht es, die Polarisation des durch einen Wellenleiter fließenden Lichts effektiv zu ändern. Dieser technologische Durchbruch eröffnet neue Perspektiven für die Entwicklung kompakter und effizienter photonischer Geräte, die große Datenmengen verarbeiten können. Die durch die neue Methode bereitgestellte elektrooptische Steuerung der Polarisation könnte die Grundlage für eine neue Klasse integrierter photonischer Geräte bilden. Dies eröffnet große Chancen für ... >>

Primium Seneca-Tastatur 05.05.2024

Tastaturen sind ein fester Bestandteil unserer täglichen Arbeit am Computer. Eines der Hauptprobleme für Nutzer ist jedoch der Lärm, insbesondere bei Premium-Modellen. Doch mit der neuen Seneca-Tastatur von Norbauer & Co könnte sich das ändern. Seneca ist nicht nur eine Tastatur, es ist das Ergebnis von fünf Jahren Entwicklungsarbeit, um das perfekte Gerät zu schaffen. Jeder Aspekt dieser Tastatur, von den akustischen Eigenschaften bis hin zu den mechanischen Eigenschaften, wurde sorgfältig durchdacht und ausbalanciert. Eines der Hauptmerkmale von Seneca sind seine leisen Stabilisatoren, die das bei vielen Tastaturen auftretende Geräuschproblem lösen. Darüber hinaus unterstützt die Tastatur verschiedene Tastenbreiten, sodass sie für jeden Benutzer bequem ist. Obwohl Seneca noch nicht käuflich zu erwerben ist, ist die Veröffentlichung für Spätsommer geplant. Seneca von Norbauer & Co setzt neue Maßstäbe im Tastaturdesign. Ihr ... >>

Das höchste astronomische Observatorium der Welt wurde eröffnet 04.05.2024

Die Erforschung des Weltraums und seiner Geheimnisse ist eine Aufgabe, die die Aufmerksamkeit von Astronomen aus aller Welt auf sich zieht. In der frischen Luft der hohen Berge, fernab der Lichtverschmutzung der Städte, enthüllen die Sterne und Planeten ihre Geheimnisse mit größerer Klarheit. Mit der Eröffnung des höchsten astronomischen Observatoriums der Welt – dem Atacama-Observatorium der Universität Tokio – wird eine neue Seite in der Geschichte der Astronomie aufgeschlagen. Das Atacama-Observatorium auf einer Höhe von 5640 Metern über dem Meeresspiegel eröffnet Astronomen neue Möglichkeiten bei der Erforschung des Weltraums. Dieser Standort ist zum höchstgelegenen Standort für ein bodengestütztes Teleskop geworden und bietet Forschern ein einzigartiges Werkzeug zur Untersuchung von Infrarotwellen im Universum. Obwohl der Standort in großer Höhe für einen klareren Himmel und weniger Störungen durch die Atmosphäre sorgt, stellt der Bau eines Observatoriums auf einem hohen Berg enorme Schwierigkeiten und Herausforderungen dar. Doch trotz der Schwierigkeiten eröffnet das neue Observatorium den Astronomen vielfältige Forschungsperspektiven. ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Eine grundlegend neue Art der Kühlung entdeckt 17.01.2023

Standardkühlsysteme arbeiten mit gekühltem Gas, wenn es sich ausdehnt. Diese Methode ist äußerst effizient, aber die dabei verwendeten Gase sind äußerst umweltschädlich.

In einer neuen Studie konzentrierte sich ein Team von Wissenschaftlern des Lawrence National Laboratory und der University of California in Berkeley auf die Erfindung einer revolutionären Art der Kühlung, die nicht nur effizient und kostengünstig, sondern auch umweltfreundlich ist.

Die neue Methode, die die Forscher entwickelt haben, heißt ionokallorische Kühlung, die sich die Speicherung und Freisetzung von Energie zunutze macht, wenn sich die Phase eines Materials ändert, beispielsweise wenn Wasser von fest zu flüssig wird.

Laut Maschinenbauingenieur Drew Lilly besteht eine Möglichkeit, Eis ohne Erhitzen zum Schmelzen zu bringen, darin, ein paar geladene Teilchen oder Ionen hinzuzufügen. Das häufigste Beispiel dafür ist das Streuen von Salz auf Eis im Winter – im Wesentlichen verwendet der ionokalorische Zyklus auch Salz, um die Phase der Flüssigkeit zu ändern und die Umgebung zu kühlen.

Die Kältemittellandschaft ist heute eines der größten ungelösten Probleme. Bisher war niemand in der Lage, eine alternative Lösung zu schaffen, die Lebensmittel so effektiv kühlt und gleichzeitig sicher und umweltfreundlich ist.

Forscher vermuten, dass es der ionokalorische Zyklus ist, der dazu beitragen kann, all diese Ziele zu erreichen, aber die Hauptaufgabe ist seine korrekte Umsetzung. Im Laufe der Studie entwickelten die Wissenschaftler die Theorie des ionokalorischen Kreislaufs, um zu zeigen, wie er möglicherweise mit den heute verwendeten Kühlsystemen konkurrieren und diese möglicherweise übertreffen könnte.

Die Wissenschaftler entwickelten ein Modell, bei dem ein Strom, der durch das System fließt, Ionen darin bewegt und dadurch den Schmelzpunkt des Materials verschiebt, um die Temperatur zu ändern. Später bestätigten die Forscher die Theorie mit Laborexperimenten mit Salz (hergestellt aus Jod und Natrium). Beachten Sie, dass dieses organische Lösungsmittel in Lithium-Ionen-Batterien verwendet wird und unter Verwendung von Kohlenstoff als Ausgangsmaterial hergestellt wird. Infolgedessen kann dieser Ansatz das System null, aber auch negativ machen.

Während der Experimente konnten die Wissenschaftler eine Temperaturverschiebung von 25 Grad Celsius mit weniger als einem Volt elektrischer Ladung reproduzieren. Dieses Ergebnis übertrifft alles, was Wissenschaftler mit anderen Technologien erreichen konnten.

Voll sehen Archiv für Wissenschafts- und Technologienachrichten, neue Elektronik

Alle Sprachen dieser Seite

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen