کشف یک منبع پنهان انرژی در بدن انسان
پروژه آسان: سلول های ما ممکنست به معنای واقعی کلمه با الکتریسیته کار کنند و بعنوان یک منبع تغذیه پنهان برایشان عمل کند که می تواند به انتقال مواد کمک نماید یا حتی در ارتباطات بدن ما نقش داشته باشد.
به گزارش پروژه آسان به نقل از خبر آنلاین، به نقل از ایسنا، پژوهشگران دانشگاه هوستون(Houston) و دانشگاه راتگرز(Rutgers) در ایالات متحده می گویند موج های کوچک در غشاهای چربی اطراف سلول های ما می توانند ولتاژ کافی را جهت استفاده بعنوان منبع مستقیم انرژی برای تعدادی از فرآیندهای بیولوژیکی تولید کنند.
خود این نوسانات قبلاً به صورت گسترده مورد مطالعه قرار گرفته اند و مشخص شده است که توسط فعالیت پروتئین های تعبیه شده و تجزیه «آدنوزین تری فسفات»(ATP) که وسیله اصلی انتقال انرژی از راه سلول هاست، هدایت می شوند.
این مطالعه جدید، پشتیبانی نظری از این احتمال را عرضه می کند که لرزش های غشاء به قدر لازم قوی و ساختار یافته هستند تا بار الکتریکی ایجاد کنند که سلول ها می توانند برای تعدادی از وظایف مهم از آن بهره گیرند.
پژوهشگران در مقاله خود می نویسند: سلول ها سیستم های غیرفعال نیستند، آنها توسط فرآیندهای فعال داخلی مانند فعالیت پروتئین و مصرف ATP هدایت می شوند. ما نشان می دهیم که این نوسانات فعال، هنگامی که با خاصیت الکترومکانیکی جهانی فلکسوالکتریسیته(flexoelectricity) همراه می شوند، می توانند ولتاژهای غشایی ایجاد کنند و حتی انتقال یون را هدایت کنند.
کلید درک این مدل جدید، مفهوم فلکسوالکتریسیته است. غشاها به صورت مداوم بنابراین نوسان تصادفی گرما در سلول خم می شوند. در تئوری، هر ولتاژی که از این طریق تولید شود، باید در محیط های تحت تعادل خنثی شود و آنها را بعنوان منبع انرژی بی فایده کند.
پژوهشگران استدلال کردند که سلول ها در تعادل کامل نیستند و فعالیت درون سلول برای زنده نگه داشتن ما درحال چرخش است. این که آیا این برای تبدیل یک غشای لیپیدی به یک موتور کافی است یا خیر، نیاز به چند فرمول بندی دقیق دارد.
طبق محاسبات انجام شده توسط پژوهشگران، فلکسوالکتریسیته می تواند اختلاف الکتریکی تا ۹۰ میلی ولت بین داخل و خارج سلول بوجود آورد که برای فعال شدن یک نورون کافی است.
ولتاژ ساخته شده می تواند به حرکت یون ها، اتم های حاملگی که توسط جریان الکتریسیته و مواد شیمیایی کنترل می شوند، کمک نماید.
نوسانات غشایی ممکنست برای تأثیرگذاری بر عملیات بیولوژیکی مانند حرکت عضلات و سیگنال های حسی بس باشد. این تیم تخمین زد که بارها در مقیاس میلی ثانیه ظاهر می شوند و با زمان بندی سیگنال هایی که از راه سلول های عصبی موج می زنند، مطابقت دارند.
پژوهشگران می گویند که نتایج ما نشان داده است که فعالیت می تواند ولتاژ و قطبش غشایی را به صورت قابل توجهی تقویت کند که نشان دهنده یک مکانیسم فیزیکی برای برداشت انرژی و انتقال هدایت شده یون در سلول های زنده است.
این یافته ها می تواند در گروههای سلولی نیز گسترش یابد و به توضیح چگونگی هماهنگی غشاهای سلولی برای ایجاد اثرات و بافت های در مقیاس بزرگتر کمک نماید. حال مطالعات آینده می توانند آزمایش نمایند که آیا همه اینها مطابق انتظار در داخل بدن کار می کنند یا خیر.
این یافته ها می توانند پیامدهایی فراتر از بافت های زنده داشته باشند. پژوهشگران ایده استفاده از همین روشهای فنی تولید برق را برای اطلاع رسانی در طراحی شبکه های هوش مصنوعی و مواد مصنوعی مبتنی بر طبیعت مطرح می کنند.
پژوهشگران می گویند: بررسی دینامیک الکترومکانیکی در شبکه های نورونی می تواند پلی بین فلکسوالکتریسیته مولکولی و پردازش اطلاعات پیچیده بوجود آورد که پیامدهایی هم برای درک عملکرد مغز و هم برای کشف مواد محاسباتی الهام گرفته از زیست شناسی دارد.
به اجمال، در تئوری، هر ولتاژی که از این راه تولید شود، باید در محیط های تحت تعادل خنثی شود و آنها را به عنوان منبع انرژی بی فایده کند. اینکه آیا این برای تبدیل یک غشای لیپیدی به یک موتور کافی است یا خیر، احتیاج به چند فرمول بندی دقیق دارد.
این مطلب پروژه آسان را پسندیدید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب