Japonijos mokslininkai atrado koronaviruso plitimo raktą: trikampius smaigalius.

Tikslesni koronaviruso dalelių vaizdai turi trikampius smaigalius. OIST ir Karalienės universiteto mokslininkai nustatė, kad tai gali padėti koronavirusui sėkmingai plisti kiekvienam asmeniui. Šis paveikslėlis rodomas tyrimo dokumente, paskelbtame skysčių fizikoje. Kreditas: Šis vaizdas rodomas tyrimuose, paskelbtuose skysčių fizikoje.

COVID-19 Įvado nereikia. Pernai liga, kurią sukėlė virusas SARS-CoV-2Į visus pasaulio žemynus Apskaičiuota, kad iki 2021 m. Kovo mėn. Pabaigos užregistruota 128 milijonai atvejų ir beveik trys milijonai žmonių mirė. Kai mokslininkų vakcinų kūrimo konkursas ir politikai koordinuoja jų platinimą, atliekami esminiai tyrimai, kas daro šį virusą tokiu sėkmingu.

Okinavos mokslo ir technologijos instituto absolventų universiteto (OIST) matematikos, mechanikos ir medžiagų skyriuje doktorantė dr. Vikashas Chaurasia ir profesorius Eliotas Friedas naudojo energijos redukcijos metodiką, norėdami pamatyti elektrinių krūvių baltymus ant biologinių dalelių. Anksčiau jie tyrė cholesterolio molekules. Bet kai prasidėjo protrūkis, jie suprato, kad naudojant sukurtus metodus juos galima pritaikyti naujam virusui. Jie bendradarbiavo su tyrėja Mona Kanso ir profesoriumi Jeffrey Giacominu iš Karalienės universiteto Kanadoje, norėdami atidžiai išnagrinėti SARS-CoV-2 ir pamatyti, kaip viruso „smaigalių“ (oficialiai žinomų kaip peplomerai) forma padėjo nukentėti. Gausus Jų tyrimas neseniai buvo paskelbtas 2006 m Skysčių fizika.

„Kai dažome vieną koronaviruso dalelę, dažnai galvojama apie daugybę smaigalių ar mažų sferų, išsibarsčiusių jos paviršiuje“, – pirmiausia sakė dr. Shaaracia. Tačiau šis modelis yra tik apytikris eskizas, o praėjusiais metais mes sužinojome daugiau apie viruso pobūdį “.

Trikampės spygliuotos vainikinių virusų dalelės

Tikslesni koronaviruso dalelių vaizdai turi trikampius smaigalius. OIST ir Karalienės universiteto mokslininkai nustatė, kad tai gali padėti koronavirusui sėkmingai plisti kiekvienam asmeniui. Šis paveikslėlis rodomas tyrimo dokumente, paskelbtame skysčių fizikoje. Kreditas: Šis vaizdas rodomas tyrimuose, paskelbtuose skysčių fizikoje.

Tačiau Dr.Chaaracia atkreipia dėmesį į tai, kad vainikinės viruso dalelės „smaigaliai“ yra tarsi trys mažos sferos, sukrautos kartu ir sudarantys trikampį. Tai yra svarbus dalykas, nes viruso dalelių forma gali turėti įtakos jų dispersiškumui.

Norėdami tai suprasti, įsivaizduokite, kaip kamuolys juda per kosmosą. Kamuolys suksis išilgai kreivės. Bet kai tai padarysite, kamuolys taip pat suksis. Rutulio sukimosi greitis vadinamas sukimosi pasiskirstymu. SARS-CoV-2 dalelės juda taip pat, kaip ir šis rutulys, net pakabintos skystyje. (Ypač maži seilių lašeliai), kaip gerai dalelės sukimosi difuzija veikia jos gebėjimą lygiuotis ir prisirišti prie daiktų. Tai raktas į jos gebėjimą greitai plisti iš žmogaus į kitą. Didesnė sukimosi difuzija reiškia, kad dalelės vibruoja ir vibruoja palei trajektoriją – todėl gali kilti problemų prilipus prie objekto ar efektyviai atšokus nuo objekto judėti oru. Nors apatinis sukimosi plitimas sukuria priešingai

Kitas dalykas yra kiekvieno smaigalio mokestis. Tyrėjai padarė prielaidą, kad kiekvienas asmuo turi vienodas išlaidas. Tie patys krūviai visada atstumia vienas kitą, taigi, jei dalelės turi tik du polius ir jos turi tą patį krūvį, jos yra prie bet kurio poliaus. (Toliausiai vienas nuo kito) Pridedant daugiau vienodai įkrautų spyglių, jie tolygiai pasiskirsto per sferų paviršių. Tai suteikia tyrėjams geometrinį išdėstymą, kur jie gali apskaičiuoti sukimosi difuziją.

Tyrėjai anksčiau ištyrė 74 viruso dalelių verpstes. Šiam naujam tyrimui jie naudojo tą pačią dalelę. Vietoj to, naudokite vieną karoliukų kaištį trims trikampiams Tokiu būdu buvo nustatyta, kad dalelės sukimosi difuzija sumažėjo 39%, taip pat nustatyta, kad ši tendencija ir toliau smarkiai padidėjo.

Tai yra svarbi išvada – mažesnė sukimosi difuzija reiškia, kad viruso dalelės gali geriau susilyginti ir prisirišti prie daiktų ir žmonių. Todėl šis tyrimas rodo, kad trikampiai šuoliai prisideda prie SARS-CoV-2 sėkmės.

„Mes žinome, kad tai daug sudėtingiau“, – paaiškina daktaras Chorazia. Arba jie gali būti lankstūs ir sugebėti susisukti, be to, dalelės „kūnas“ gali būti nesferinis. Todėl planuojame atlikti tolesnius šios srities tyrimus “.

Papildoma įdomi šio tyrimo ypatybė yra jo susiejimas su klausimu, kurį daugiau nei prieš šimtmetį uždavė fizikas JJ Thomsonas, kuris ištyrė, kaip tam tikras krūvių skaičius galėtų būti paskirstytas visoje sferoje.

“Man įdomu, kad problema, kurią svarstėme daugiau nei prieš 100 metų, yra svarbi šiandieninei situacijai”, – sakė profesorius Eliotas Friedas. Smalsumas ir intelektualinis susidomėjimas Bet pasirodė netikėtai panaudota. Tai rodo, kodėl neturime prarasti svarbių fundamentinių tyrimų sričių “.

OIST ir Karalienės universiteto mokslininkai ketina bendradarbiauti atlikdami tokio tipo tyrimus, norėdami atkreipti dėmesį į SARS-CoV-2 sėkmę. Karalienės universiteto mokslininkai neseniai gavo „Mitacs Globalink“ tyrimų apdovanojimą autorei Monai Kanso. Vadovaujančios kelionės tarp Kanados ir Japonijos bei darbas glaudžiau su OIST.

Pamatinė medžiaga: MA Kanso, V. Chaurasia, E.Fried ir AJ Giacomin „Peplomer Bulb Shape and Coronavirus Rotation Diffusion“, 2021 m. Kovo 30 d. Skysčių fizika.
DOI: 10.1063 / 5.0048626

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Didžiausia aplinkos šalinimo kaukė – ir kaip ją sumažinti

Naujas tyrimas nustatė naudojamo N95 išeikvojimą ir pasiūlė tinkamus būdus jį sumažinti. Nuo praėjusiais metais prasidėjusios „Covid-19“ epidemijos, užrištos akys tapo dar viena sveikatos apsaugos...

Neuromediatorių lygis smegenyse nuspėja matematinius sugebėjimus

Skenavimas buvo baigtas 1 ir 2 metu (maždaug po 1,5 metų) kiekvienoje iš penkių amžiaus grupių (6-erių, 10-mečių, 14-mečių, 16-mečių ir 18 metų) -metukai)....

Genetikai atskleidžia mutacijas, sukeliančias sunkų vaikystės vėžį – vartokite vaistus, kad pašalintumėte jų šalutinį poveikį

Trejybės koledžo genetikai atrado specifinio geno, vadinamo H3K27M, mutaciją, sukeliančią neišgydomą vaikystės vėžį, vadinamą diffi midi glioma (DMG). Augimas taikant tikslinius vaistus. Jų istoriniai...

Neigiamų jonų sulaikymas tarpžvaigždinėje erdvėje

Kaip tarpžvaigždinėje aplinkoje kuriamos neigiamai įkrautos molekulės? Tarpžvaigždiniai debesys yra naujų žvaigždžių gimtinė. Tačiau jie taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant gyvenimą visatoje per...

Naujas algoritmas skrenda greičiau nei bepiločiai orlaiviai nei pasaulinės klasės žmonių rasės pilotai

Dronas, skrendantis per Dūmus, kad įsivaizduotų kompleksinius aerodinaminius efektus. Paskola Robotikos խումբ suvokimo grupė, Juricho universitetas Norėdami būti naudingi, bepiločiai orlaiviai turi būti...

Newsletter

Subscribe to stay updated.