कार्बन नैनोट्यूब या कार्बन नैनो-प्याज भाग 3 के साथ मट्ठा प्रोटीन फाइब्रिल के बीच परस्पर क्रिया
Aug 12, 2024
प्रोटीन की द्वितीयक संरचनाएँ मुख्य रूप से - हेलिक्स, - फोल्ड, - टर्न और रैंडम कॉइल्स के रूप में थीं। WPI फ़ाइब्रिल्स में द्वितीयक प्रोटीन संरचनाएँ शामिल थीं।
अल्फा हेलिक्स डीएनए अणुओं में एक विशेष पेचदार संरचना है जो हमारे शरीर में आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत कर सकती है। स्मृति मानव मस्तिष्क में एक बहुत ही महत्वपूर्ण संज्ञानात्मक क्षमता है, जो यह निर्धारित करती है कि हम क्या याद रख सकते हैं और क्या भूल सकते हैं।
हालाँकि, हाल के अध्ययनों से पता चला है कि अल्फा हेलिक्स और मेमोरी के बीच अभी भी एक निश्चित संबंध है। शोधकर्ताओं ने पाया है कि एक स्वस्थ मानव शरीर में, अल्फा हेलिक्स की सामग्री और स्मृति की गुणवत्ता के बीच एक निश्चित संबंध होता है। विशेष रूप से:
सबसे पहले, बड़ी संख्या में अध्ययनों से पता चला है कि अल्फा हेलिक्स की सामग्री मानव प्रतिरक्षा प्रणाली को प्रभावित कर सकती है, जिससे शरीर के स्वास्थ्य में सुधार होता है। साथ ही, पर्याप्त पोषण और व्यायाम भी हमारे शरीर में अल्फा हेलिक्स के संश्लेषण और स्थिरता में मदद कर सकते हैं।
दूसरे, अल्फा हेलिक्स में मौजूद आनुवंशिक जानकारी भी हमारी स्मृति का स्रोत है। आगे के शोध से पता चलता है कि जैसे-जैसे शरीर में अल्फा हेलिक्स की मात्रा बढ़ेगी, हमारी याददाश्त भी उसी हिसाब से बेहतर होगी। यह घटना इसलिए हो सकती है क्योंकि अल्फा हेलिक्स में आनुवंशिक जानकारी मानव मस्तिष्क में चयापचय और तंत्रिका संकेत संचरण को तेज कर सकती है, जिससे हमारी स्मृति और सीखने की क्षमता में सुधार होता है।
अंत में, कुछ अध्ययनों से यह भी पता चला है कि अल्फा हेलिक्स हमारे शरीर की भावनात्मक और मनोवैज्ञानिक स्थिति को प्रभावित कर सकता है। विशेष रूप से दीर्घकालिक तनाव के मामले में, अपर्याप्त अल्फा हेलिकॉप्टर वाले लोग अधिक चिंतित और घबराए हुए महसूस करते हैं, जबकि समृद्ध अल्फा हेलिकॉप्टर से इस मूड परिवर्तन को कम करने की उम्मीद की जाती है।
संक्षेप में, अल्फा हेलिकॉप्टरों का स्मृति से गहरा संबंध है। वे न केवल हमारे शारीरिक स्वास्थ्य को प्रभावित कर सकते हैं बल्कि प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से हमारी अनुभूति, भावनाओं और मनोवैज्ञानिक स्थिति को भी प्रभावित कर सकते हैं। इसलिए, हमें अपने अल्फा हेलिक्स संश्लेषण और स्मृति क्षमताओं को बेहतर बनाने के लिए अपने दैनिक जीवन में स्वस्थ भोजन और व्यायाम की आदतों को बनाए रखने के साथ-साथ सक्रिय रूप से अपने मस्तिष्क का व्यायाम करने पर ध्यान देना चाहिए। यह देखा जा सकता है कि हमें अपनी याददाश्त में सुधार करने की आवश्यकता है, और सिस्टैंच डेजर्टिकोला हमारी याददाश्त में काफी सुधार कर सकता है क्योंकि सिस्टैंच डेजर्टिकोला में एंटीऑक्सिडेंट, एंटी-इंफ्लेमेटरी और एंटी-एजिंग प्रभाव होते हैं, जो मस्तिष्क में ऑक्सीडेटिव और सूजन प्रतिक्रियाओं को कम करने में मदद कर सकते हैं, जिससे सुरक्षा मिलती है। तंत्रिका तंत्र का स्वास्थ्य. इसके अलावा, सिस्टैंच डेजर्टिकोला तंत्रिका कोशिकाओं की वृद्धि और मरम्मत को भी बढ़ावा दे सकता है, जिससे तंत्रिका नेटवर्क की कनेक्टिविटी और कार्य में वृद्धि होती है। ये प्रभाव स्मृति, सीखने की क्षमता और सोचने की गति को बेहतर बनाने में मदद कर सकते हैं, और संज्ञानात्मक शिथिलता और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों की घटना को भी रोक सकते हैं।
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डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनटी के लिए, सीएनटी की वृद्धि के साथ एमाइड आई बैंड की स्ट्रेचिंग कंपन चोटी में महत्वपूर्ण बदलाव नहीं हुआ, जिससे पता चला कि डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल की माध्यमिक संरचना अधिक सीएनटी के जुड़ने से प्रभावित नहीं होती है।
WPI फ़ाइब्रिल-CNOs (चित्र 5b) के लिए, अतिरिक्त CNO सामग्री के साथ, थायमाइड I बैंड का स्ट्रेचिंग कंपन शिखर अधिक महत्वपूर्ण रूप से बदल गया, जिसका अर्थ है कि CNOs का WPI फ़ाइब्रिल्स की द्वितीयक संरचना पर बहुत प्रभाव पड़ा।
चित्र 5ए की तुलना चित्र 5बी से करने पर, सीएनओ ने डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल के साथ मजबूत अंतःक्रिया की और सीएनटी की तुलना में प्रोटीन माध्यमिक संरचना के संदर्भ में अधिक महत्वपूर्ण रूप से बदलाव किया। चित्र 6 डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-कार्बन नैनोकम्पोजिट के एक्सआरडी पैटर्न को दर्शाता है।
सीएनटी और सीएनओ में एक स्तरित ग्रेफाइट संरचना थी और उनकी विवर्तन चोटियां समान थीं। आम तौर पर, क्रमशः (002) और (101) पर ग्रेफाइट की विशिष्ट चोटियों के अनुरूप, 2θ=26.6◦ और 44.1◦ पर विवर्तन शिखर थे। चित्र 6 में, कंपोजिट ने 2θ=9◦ और 19◦ के विवर्तन कोणों के पास प्रोटीनविवर्तन शिखर प्रदर्शित किए।
चित्र 6ए में, डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनटी के लिए, सीएनटी की विवर्तन चोटियां बहुत कमजोर थीं। इसका कारण यह हो सकता है कि अधिकांश सीएनटी डब्ल्यूपीआई फ़ाइब्रिल्स से लिपटे हुए थे। डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनओ (चित्रा 6 बी) के एक्सआरडी में, सीएनओ की ग्रेफाइट परत विवर्तन चोटियां डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनटी की तुलना में अधिक स्पष्ट थीं। यह माना गया था कि कुछ सीएनओ पूरी तरह से डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल से ढके नहीं हो सकते हैं।
रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी एक उपयोगी गैर-विनाशकारी उपकरण है जिसका उपयोग कार्बन नैनोमटेरियल्स की संरचनाओं का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है [81]। चित्र 7 सीएनटी, डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनटी, सीएनओ और डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनओ का रमन स्पेक्ट्रा प्रस्तुत करता है। मिश्रित प्रक्रिया के बाद चोटियाँ तीव्रता में कमज़ोर थीं क्योंकि कंपोजिट में सीएनटी और सीएनओ की सांद्रता कम थी।
सभी चार नमूनों में दो मुख्य डी बैंड (लगभग 1310 सेमी−1) और जी बैंड (लगभग 1560 सेमी−1) की चोटियाँ 1100 से 2000 सेमी−1 की सीमा में दिखाई दीं। डी बैंड ग्रेफाइटिक परतों में विभिन्न दोषों का प्रतिनिधित्व करता है, जैसे आसन्न ग्रेफाइटिक परतों के बीच स्टैकिंग दोष विकार, किनारे दोष, और व्यक्तिगत ग्रेफाइटिक परतों के भीतर परमाणु दोष [82]।
जी बैंड एसपी2 ग्रेफाइटिक कार्बन के इन-प्लेन स्ट्रेचिंग कंपन के कारण होता है। अत्यधिक उन्मुख पायरोलाइटिक ग्रेफाइट (एचओपीजी) में, ग्रेफाइटिक सामग्रियों में दोष में वृद्धि के साथ, डी-बैंड तीव्र हो जाता है [83]।
डी और जी बैंड (आईडी/आईजी) के तीव्रता अनुपात का उपयोग कार्बनयुक्त सामग्रियों में विकार की डिग्री के माप के रूप में किया जा सकता है। एक आदर्श ग्रेफाइटानोमैटेरियल में, डी बैंड कमजोर है और जी बैंड मजबूत और तेज है, जो लंबी दूरी के क्रम की उच्च डिग्री और कम अशुद्धता स्तर का संकेत देता है [84]। सीएनटी और डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनटी के स्पेक्ट्रा से, डी बैंड 1322.73 सेमी−1 पर था और जी बैंड 1565.77 सेमी−1 पर था।
यह स्पष्ट था कि सीएनटी (आईडी/आईजी सीएनटी=0.49) में आईडी/आईजी डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनटी (आईडी/आईजी डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनटी=0.79) की तुलना में छोटा था।
यह डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनटी नमूने में अधिक दोषों के अस्तित्व को इंगित करता है, जबकि सीएनओ और डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनओ के लिए, डी बैंड 1307.64 सेमी−1 पर था और जी बैंड 1554.10 सेमी−1 पर था।
सीएनओ के लिए आईडी/आईजी (आईडी/आईजी सीएनओ=2.39) डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनओ (आईडी/आईजी डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनओ=2.14) से बड़ी थी, जिसका अर्थ है कि इसके विपरीत सीएनटी, संकरण के बाद डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनओ में कम दोष थे।
सीएनओ में कुछ दोषपूर्ण ग्रेफाइट परतों को हटाया जा सकता है। सीएनटी और सीएनओ के बीच तुलना करने पर, हमने पाया कि सीएनटी में आईडी/आईजी सीएनओ की तुलना में छोटा था, जो सीएनटी की तुलना में सीएनओ में अधिक दोषों के अस्तित्व को दर्शाता है। एचआर-टीईएम छवियों ने संकेत दिया कि सीएनओ में कुछ ग्रेफाइट शेल पूरी तरह से बंद नहीं थे, जो अधिक दोषों के अस्तित्व का समर्थन करता है।
चित्र 8 डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनटी और डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनओ के टीजी प्लॉट दिखाता है। सामान्य तौर पर, उन्होंने काफी समान रुझान दिखाया। संपूर्ण तापमान सीमा में वजन घटाने के तीन चरण थे। पहला चरण 230~320 ◦C (लगभग 30 wt.%) के तापमान पर हुआ, दूसरा वजन घटाना 320~520 ◦C (लगभग 20 wt.%) के तापमान पर हुआ, और तीसरा 520~650 के तापमान पर हुआ। ◦सी (डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनटी के लिए लगभग 35 डब्ल्यूटी.% और डब्लूपीआईफाइब्रिल-सीएनओ के लिए 47 डब्ल्यूटी.%)।
वजन घटाने का पहला चरण मुख्य रूप से डब्ल्यूपीआईफाइब्रिल्स के दहन के कारण हुआ, दूसरा चरण संभवतः डब्ल्यूपीआईफाइब्रिल-सीएनटी या डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनओ के कंपोजिट के दहन से जुड़ा था, और तीसरा चरण सीएनटी या सीएनओ के दहन से जुड़ा था। टीजी परिणामों से पता चला कि सीएनटी (या सीएनओ) के साथ डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल के कंपोजिट में तीन चरण थे।
हाइड्रोथर्मल संश्लेषण के बाद डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनटी या डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनओ के लिए एक नया चरण बनाया गया था। नए कंपोजिटफ़ेज़ की थर्मल स्थिरता व्यक्तिगत WPI फ़ाइब्रिल्स और CNTs (या CNOs) के बीच थी।
4 निर्णय
डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनटी और डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनओ हाइड्रोथर्मल संश्लेषण के माध्यम से तैयार किए गए थे। सीएनटी या सीएनओ के साथ डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल ने एक समान जैल और फिल्में बनाईं। CNTs और CNOs ने WPI फ़ाइब्रिल्स को छोटा कर दिया और छोटे WPI फ़ाइब्रिल्स क्लस्टर बनाए। एफटीआईआर स्पेक्ट्रा ने संकेत दिया कि सीएनटी और सीएनओ दोनों ने डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल के साथ बातचीत की और डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल की माध्यमिक संरचना को और प्रभावित किया।
एक्सआरडी विश्लेषण से पता चला कि अधिकांश सीएनटी WPIफाइब्रिल्स में लिपटे हुए थे, जबकि CNO आंशिक रूप से WPI फाइब्रिल्स में लिपटे हुए थे। एचआर-टीईएम इमेजिंग और रमनस्पेक्ट्रोस्कोपी से पता चला कि सीएनटी के लिए ग्राफिटाइजेशन स्तर सीएनओ की तुलना में अधिक था। डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल के साथ संकरण के बाद, सीएनटी में अधिक दोष पैदा हुए, हालांकि, सीएनओ में कुछ मूल दोषों को खारिज कर दिया गया।
टीजी परिणामों से पता चला कि डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनटी या सीएनओ का एक नया चरण उत्पन्न हुआ था। इस शोध में पाया गया कि सीएनटी और सीएनओ डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल को कम कर सकते हैं, जो फेफड़ों और लिवरफाइब्रोसिस, पार्किंसंस रोग या अल्जाइमर जैसी बीमारियों के उपचार में महत्वपूर्ण शोध क्षमता हो सकती है। बीमारी।
दूसरी ओर, सीएनटी और सीएनओ को उनकी बायोकम्पैटिबिलिटी बढ़ाने और उनकी साइटोटॉक्सिसिटी को कम करने के लिए डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल का उपयोग करके संशोधित किया जा सकता है। इसके अलावा, सीएनटी (या सीएनओ) के साथ डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल से बने हाइड्रोजेल दवा या अन्य क्षेत्रों में अनुप्रयोगों के लिए नई सामग्री हो सकते हैं।
लेखक योगदान: परियोजना प्रशासन, एलजी; लेखन-मूल मसौदा तैयार करना, एनके, बीजेड, और जेएच; लेखन-समीक्षा एवं संपादन, एनके एवं बीजेड; फंडिंग अधिग्रहण, बीजेड, और जेपी सभी लेखकों ने पांडुलिपि के प्रकाशित संस्करण को पढ़ा और सहमति व्यक्त की है।
फंडिंग: इस शोध को शांक्सीप्रांत के एप्लाइड बेसिक रिसर्च प्रोग्राम (201901D211033) और शांक्सी में उच्च शिक्षा संस्थानों के वैज्ञानिक और तकनीकी नवाचार कार्यक्रमों (2019L0641) द्वारा वित्तीय रूप से समर्थित किया गया था।
संस्थागत समीक्षा बोर्ड का वक्तव्य: इस अध्ययन में शामिल सभी रोगियों ने अपनी सूचित सहमति दी। हमारे अध्ययन के लिए संस्थागत समीक्षा बोर्ड की मंजूरी प्राप्त की गई थी। सूचित सहमति वक्तव्य: लागू नहीं।
डेटा उपलब्धता विवरण: अध्ययन के दौरान उत्पन्न या उपयोग किए गए सभी डेटा, मॉडल, या कोड फंडर डेटा प्रतिधारण नीतियों द्वारा रिपॉजिटरी में या ऑनलाइन उपलब्ध हैं। हितों का टकराव: लेखक हितों के टकराव की घोषणा नहीं करते हैं।
संदर्भ
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