Subterahertz waves는 물과 바카라 사이트 쿠폰의 마이크로 믹싱을 가속화합니다

세포 및 분자 공학 연구 부서, 국립 고급 산업 과학 기술 연구소 (이하 "AIST"), Imashimizu Masahiko, Sugiyama Junichi 최고 연구원, Sugiyama Junichi, Tanaka Masato의 최고 연구원, Sato Desuke, 최고 연구원, 최고 연구원, 최고 연구원Subterahertz전자기파로 영역의 조사 바카라 사이트 쿠폰 주위의 물 분자의 움직임수화상태를 바꾸는 현상을 성공적으로 관찰했습니다 이 관찰을 위해Subterahertz wave조사하에있는 매우 민감한 전자 레인지 밴드유전 상수개발 된 측정 기술수소 결합를 사용하여 네트워크 물 분자의 이동 용이성을 평가했습니다 또한, 우리는 도쿄 대학교, Takeuchi Tsune 교수, Takeuchi Tsune 교수 및 Tukunaga Yuji 조교수, Takeuchi Tsune 교수 및 Tsukuba 대학교 수학 및 자료 학부 (현재 과학 대학교, 과학 대학, Tokyo of Wecienction)와 함께 협력 할 것입니다NMR 분광법(도쿄 대학) 및Terahertz 분광법이것은 (쓰쿠바 대학교)에서 확인되었습니다 결과적으로, 공동 연구 그룹은 일반적으로 오랜 시간이 걸리는 바카라 사이트 쿠폰의 수화 변화가 Subterahertz 파와의 조사에 의해 상당히 가속화된다는 것을 발견했습니다 우리의 연구 결과는 Subterahertz 파가 바카라 사이트 쿠폰 구조 및 기능의 발현에 필수적인 수화 현상을 제어 할 수 있음을 시사합니다 이 연구 결과는 바카라 사이트 쿠폰 수화에 대한 새로운 발견이며, 효소 반응의 활성화, 음식 및 음료의 보존 및 노화, 바카라 사이트 쿠폰 이상에 대한 연구에 기여할 것으로 예상됩니다

바카라 사이트 쿠폰은 기계적 및 화학적 작업을 수행하는 생물학적 물질입니다 재료 생산에서 이러한 탁월한 기능을 활용하려면 물리적 및 화학적 메커니즘을 이해해야합니다 그러나 장애물 중 하나는 바카라 사이트 쿠폰 분자와 많은 주변의 물 분자 사이의 집단 상호 작용 (수화)의 복잡성으로 설명하기 어렵다 하나의 물 분자는 단순한 구조를 가지고 있지만, 그룹으로 이동 (수소 결합에 의해 약하게 결합), 해체 및 자유롭게 움직이는 등 다양한 방식으로 변화 할 수 있습니다 질량의 크기, 이동 방법 및 시간 규모는 다른 분자와의 상호 작용에 따라 크게 다릅니다 물 속의 바카라 사이트 쿠폰은 수화물로 덮여 모양과 움직임의 용이성을 유지합니다 수화 된 물이 없으면 바카라 사이트 쿠폰 분자는 서로 사이에 응집 및 섬유증이 발생할 수 있으며, 이들 축적이 발생하면 때때로 다양한 질병으로 이어질 수 있습니다

바카라 사이트 쿠폰은 대략 20 가지 유형의 아미노산으로 구성된 중합체입니다 바카라 사이트 쿠폰에 함유 된 아미노산의 유형에 따라 물 (친수성) 및 물을 싫어하는 지역 (소수성)을 선호하는 영역이 있습니다 따라서, 수화 구조가 형성 될 때의 시간과 그것이 형성된 후 물의 운동성은 바카라 사이트 쿠폰의 각 위치에 크게 다릅니다 이러한 수화의 이질성은 바카라 사이트 쿠폰 기능 특성과 시간 척도를 결정하는 데 요인으로 생각되지만 관찰하기가 어렵고 많은 사람들이 알려져 있지 않습니다 항체 및 PCR과 같은 효소 반응과 같은 바이오 제약을 포함하여 바카라 사이트 쿠폰 기능이 적극적으로 활용되는 다양한 상황에서 수화의 이질성을 이해합니다

AIST는 생명 과학 분야에서 6 세대 모바일 커뮤니케이션 시스템 (6G)의 무선 파장으로 관심을 끌고있는 Sub-THZ Waves를 사용하는 것을 목표로했습니다 수성 바카라 사이트 쿠폰 용액의 관찰에 기초하여, 실온에서 물과 바카라 사이트 쿠폰의 질량 운동은 Sub-THZ 주파수 범위에 연결될 것으로 예상된다 연구 그룹은 수상-바카라 사이트 쿠폰-연결 운동과 같은 주기로 변화하는 Sub-THZ 파 가이 연결된 운동에 대해 외부 선택적 자극을받을 수 있다는 사실에주의를 기울이고있다

연구 그룹은 이전에 Sub-TH-THZ 파를 사용하여 수상 바카라 사이트 쿠폰 운동을 자극하고 NMR 분광학을 사용하여 바카라 사이트 쿠폰-물 상호 작용이 어떻게 변화하는지 조사했습니다 (참조 1) 서브 THZ 파의 에너지는 바카라 사이트 쿠폰의 수용액에 의해 흡수되어 샘플 온도를 증가시킨다 이러한 이유로, 가장 먼저 예상되는 것은 정상 가열과 동일한 균일하게 활성 물과 바카라 사이트 쿠폰 운동의 현상이었습니다 그러나 관찰 된 것은 가열보다는 냉각과 유사한 현상이었습니다 이 연구는 Sub-TH-THZ Wave 조사가 특정 위치에서 수화 된 물의 구조를 변경했을 수 있지만 직접 작용 및 상세 메커니즘은 알려지지 않았다고 제안했다

Sub-THZ 파의 조사로 인한 수화 현상의 변화를 직접 관찰하기 위해, 관찰 방법은 조사하는 동안 관찰 방법이며 서브 -TH-THZ 파의 영향을받지 않습니다 이에 대한 해결책으로, 우리는 마이크로파 밴드 유전체 상수 측정 기술을 사용했습니다 전자 레인지 밴드의 전자기파로 조사 된 물 분자는 집단에서 방향을 바꿀 것입니다유전체 이완이것은 현상이 발생함에 따라 유전 상수의 변화로 관찰 될 수 있습니다 수화는 물 분자의 집단 네트워크 구조를 더욱 강화시켜 물 분자가 덜 움직일 때 더 낮은 유전체 상수를 초래합니다 따라서, 우리는 서브 -TH-THZ 파와의 조사의 유무 또는 부재와 같은 조건과 온도의 변화가 있는지 여부에 따라 수화 구조에 대한 서브 -thz 파의 영향을 관찰 할 수 있다고 생각했다

따라서 연구 그룹은 고강도 서브 THZ 웨이브 (01 THZ) 펄스를 생성 할 수 있습니다Klystron광원은 평평한 실리콘 접시의 바닥에서 서브 THZ 파를 비추는 데 사용되었습니다동축 프로브를 사용하여, 우리는 수성 바카라 사이트 쿠폰 용액의 마이크로파 대역의 유전 상수를 측정하기위한 시스템을 개발했습니다 (그림 1) 이런 식으로Vector Network Analyzer에서 생성 된 약한 마이크로파 밴드 전자기파 동축 프로브의 끝으로부터 샘플에 침투하고, 전자기가 상수를 평가하기 위해 반사 된 전자기파 정보를 감지 하였다 전형적인 동축 프로브를 사용한 유전 상수 측정은 샘플 길이가 충분히 긴 것으로 가정됩니다 이 연구에서, Sub-TH-THZ Wave 조사의 효과를 관찰하기 위해, 샘플 길이는 서브 -thz 파가 수성 바카라 사이트 쿠폰 용액에 침투하는 정도까지 단축되어야한다 그러나이 짧은 샘플 길이는 일반적인 측정을 방해하는 여러 반사를 유발합니다 연구 그룹은 샘플의 유전 상수를 반영하기 위해 다중 반사 신호가 변화하는 현상에 중점을 두었습니다 다중 반사를 제거하는 대신, 우리는 그것들을 의도적으로 사용함으로써 서브 THZ 파도 조사로 인해 시편의 유전체 상수의 약간의 변화를 감지 할 수 있음을 발견했습니다

건조 된 달걀 흰자위Lysozyme우리는 분말을 사용하여 물과 건조 된 리소자임이 만났을 때의 변화를 조사하여 유전 상수의 변화로 안정적인 수화 구조가 형성 될 때까지까지의 변화를 조사했습니다 결과적으로, 우리는 몇 시간에서 하루에 필요한 리소자임 수화 구조의 안정화가 Sub-TH-THZ 파로 조사 될 때 몇 분 안에 완료 될 수 있음을 발견했습니다 바카라 사이트 쿠폰 수화의 느린 진행 및 서브 -TH-THZ 파 조사의 효과는 이전에는 세부적으로 조사 된 적이 없으며,이 방법의 사용을 통해서만 드러났다

개발 된 방법과 THZ 분광법을 결합한 분석, 물과 건조 된 리소자임 Meet,휴식 시간더 짧아졌으며 (수소 결합 수는 낮음) 물 비율이 증가했으며 리소자임 주변의 물 네트워크가 부분적으로 손상된 것으로 밝혀졌습니다 이 단축 완화 시간은 물로 대체되어 이완 시간을 천천히 증가시켰다 (수소 결합의 수 증가)는 서브 -TH-THZ 파 조사가 반응을 가속화 시킨다는 것을 시사한다

또한, 연구 그룹은 NMR 분광법을 사용하여 Lysozyme 샘플에 대한 서브 THZ 웨이브 조사 효과를 조사했습니다 Lysozyme로부터의 시간에 따른 NMR 신호 강도의 변화는 전자기파와의 조사와 샘플이 열 전도로 가열 될 때 사이에서 달랐다 조사로 인한 단기 변화는 물과 리소자임을 하루까지 혼합 한 후 시간을 연장 한 것과 유사하다는 것이 밝혀졌다 (도 2) 뿐만 아니라, 우리가 리소자임 구조에서 각 메틸기의 신호의 강도에 초점을 맞출 때, 우리는 리소자임의 소수성 공동 주위에 위치한 메틸기에서 상당한 동역학 변화가 발생한다는 것을 발견했다 이것은 서브 -TH-THZ 파 조사로 인한 수화 상태의 변화가 특히 소수성 공동에서 발생 함을 시사한다 (도 2)

As shown above, a comprehensive analysis combining microwave band dielectric constant measurement, THz spectroscopy and NMR spectroscopy under sub-THz irradiation suggests that sub-THz wave irradiation into aqueous lysozyme solutions transforms the network from a hydrated structure containing water in the early network to a reinforced hydrated structure, including areas with highly 소수성

이 연구 개발은 과학 보조금 프로젝트, "Watersphere Functional Materials"(제안 된 연구 영역) (JP22H04566, 2022-2023 및 JP19H05717, 2019-2023) 및 JP20H03298, JP19H05717, 2019-2023) (JP19H05717, 2019-2023) (JP19H05717, 2019-2023)에 의해 지원되었습니다 2020-2022)

(참조 1)생물 물리학 저널2021, doiorg/101016/jbpj202104013

생체 분자와 상호 작용하는 물의 마이크로 특성을 이해하고 제어 할 수 있다면 생물학적 기능을 변화시키기위한 차세대 기술이 될 것입니다 예를 들어, Sub-THZ Waves와의 조사는 효소를 수정하지 않고 빠른 속도로 효소의 기능을 증가시키는 기술, 게놈 정보를 변화시키지 않으면 서 물질을 생산하는 물질, 수화 장애로 인한 바카라 사이트 쿠폰 비정상, 식품 및 비유의 노화를 방지하기위한 의학적 기술을 증가시키는 기술과 같은 기술과 같은 기술의 개발로 이어질 것으로 예상됩니다

게시 된 잡지 :자연 커뮤니케이션
종이 제목 : 서브 테라 히트 조사에 의한 바카라 사이트 쿠폰 수화의 비열 가속
저자 : Sugiyama Junichi^#, Tokunaga Yuji^#, Hishida Masashi^#, Tanaka Masato, Takeuchi Tsune, Sato Daisuke, Imashimizu Masahiko^*
#공동 유인 작가,^*책임있는 저자
doi :https : //doiorg/101038/s41467-023-38462-0

Sub-THZ, Sub-THZ Wave

Terahertz는 빈도가 10입니다¹²HZ (1 조 Hertz) 10¹¹HZ -10¹³HZ 주파수 범위의 전자파는 Terahertz 파도라고하며,이 중 10¹²HZ보다 낮은 주파수 범위는 때때로 Subterahertz라고 불리며, 그 밴드의 전자기파는 때때로 Subterahertz 파도라고합니다 Subterahertz 파도는 전자 레인지와 적외선 사이에 위치하며 무선 (투과율) 및 조명 (선형) 특성이 모두 있습니다 이것은 통신 필드에서 6 세대 모바일 통신 시스템 (6G) 및 밀리미터 파의 주파수 범위와 겹칩니다[참조로 돌아 가기]

수화

광범위한 의미에서, 그것은 바카라 사이트 쿠폰과 같은 용질 분자 및 이온과의 상호 작용으로 인해 순수한 물에서 상태에서 상태에서 국가로부터 변화하는 현상이다 이러한 물을 수화 된 물이라고합니다 수화로 인해 물 분자를 움직이기 어렵게 만들 수 있으며 이동하기가 더 쉬워 질 수 있습니다 예를 들어, 바카라 사이트 쿠폰의 친수성 아미노산 측쇄는 주변 물을 제한하고 움직이지 않습니다 소수성 표면에서 물 분자는 서로 수소 결합을 포함하는 네트워크 구조를 만듭니다 이온 주변에는 강하게 묶인 물 밖에 더 접근하기 쉬운 물이 있다는보고가있었습니다 따라서, 수화 된 물의 특성 및 공간 범위는 상호 작용 파트너에 따라 크게 다릅니다 또한, 수화의 정의는 관찰 방법에 따라 다르므로 뷰가 일관되지 않을 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

유전 상수, 유전체 이완, 이완 시간

분자 내에 전기 바이어스 (전기 쌍극자)가있는 경우 전기장이 외부에서 적용될 때 분자는 시간이 지남에 따라 방향을 바꾸어 전기장과 일치합니다 이 현상을 유전체 이완이라고합니다 전기장이 파도처럼 진동 할 때, 분자의 움직임도 그것을 따라 흔들립니다 그것이 흔들리는 방식은 분자의 질량과 전기 쌍극자의 크기에 달려 있으며 유전 상수는 그 차이를 나타냅니다 이 유전율은 복잡한 상대 유전율이라는 복소수로 표현되며, 유전율의 실제 부분은 "분자의 방향이 외부 전기장과 정렬되는 양"을 나타냅니다 전기 상수는 전기장이 변하는 주파수와 유전 상수의 가상 부분이 최대에 도달하는 주파수를 이완 주파수라고하며 이완 주파수의 역수를 완화 시간이라고합니다 유전체 상수는 또한 분자의 결합 상태에 따라 변화하므로 이완 시간이 높을수록 분자가 결합되고 이완 시간이 낮을수록 분자의 결합 상태가 더 느슨해집니다 물 분자는 분자 당 최대 4 개의 수소 결합을 가질 수 있기 때문에,이 연구 동안, 우리는 물 분자 그룹으로서 평균 수소 결합의 변화가 유전 상수의 변화에 ​​영향을 미친다고 생각한다[참조로 돌아 가기]

수소 결합

물에서, 2 개의 산소 원자가 수소 원자 사이의 O-H O와 같은 서로 작용한다 그것은 물뿐만 아니라 물 및 O-H… n과 같은 아미노산과 같은 다양한 분자에서도 만들 수 있습니다 양성 및 음전하가 단일 분자 내에서 분리되는 쌍극자라는 분자의 특성과 작은 수소 원자의 특성은 특히 강한 방향을 만듭니다 액체에서, 분자 사이에 수소 결합이 존재할 때, 결합 특성은 또한 근처 분자에서 촉진되어 수소 결합 네트워크를 확장시킨다[참조로 돌아 가기]

NMR 분광법

핵 자기 공명에 대한 약어 이 기술은 수용성 바카라 사이트 쿠폰 및 기타 물질이 강력한 자기장에 배치 될 때 발생하는 "핵 스핀의 공명 현상"을 관찰하고 원자 수준에서 고차 구조와 역학을 분석합니다 샘플을 파괴하거나 동결하지 않고 샘플을 분석 할 수있는 분석 기술은 제약, 식품, 재료 및 화학을 포함한 다양한 분야에서 사용됩니다[참조로 돌아 가기]

Terahertz 분광법

10¹²HZ의 주파수 도메인의 분광법 (= thz, Terahertz) 그중에서도 이번에 사용 된 방법을 Terahertz Time 도메인 분광법이라고합니다 10^-12s (= ps, picosecond) 영역에서의 분자 운동을 조사 할 수 있습니다 우리는 수질 분자의 집단 운동, 분자간 진동 및 수소 결합에서 분리 된 물의 움직임을 관찰 할 수있을뿐만 아니라 바카라 사이트 쿠폰 및 결정의 격자 진동과 같은 생물학적 분자의 변동을 관찰 할 수있다[참조로 돌아 가기]

Klystron

입력 고주파 단계로 전자 빔을 가속하여 고주파 출력을 크게 증폭시키고 진동하는 장치 다양한 유형의 진동 주파수와 출력이 개발되었지만이 연구에서는 약 01 THZ의 고주파수의 단일 주파수를 진동 할 수있는 유형을 사용했습니다 일반적으로 전자 가속기, 레이더 등에 사용됩니다[참조로 돌아 가기]

동축 프로브, 벡터 네트워크 분석기

이 보고서에서, 벡터 네트워크 분석기에 의해 진동 된 100MHz -14GHz 마이크로파는 동축 케이블의 팁에 연결된 스테인레스 스틸 동축 와이어 (동축 프로브)를 통해 샘플에 조사되며 유전 상수는 반영된 정보로부터 얻어진다 온도가 동일하고 조사의 측정과 비 일화 사이에 차이가있는 경우, 이는 인구로서 대상 분자의 구조와 운동성이 조사로 인해 변화되었음을 의미합니다[참조로 돌아 가기]

Lysozyme

박테리아의 세포벽을 구성하는 다당류를 분해하는 효소의 유형 구형 바카라 사이트 쿠폰은 동물에서 식물에 이르기까지 광범위한 조직에 널리 분포되며 수화를 포함한 물리적 특성, 구조 및 기능에 대한 가장 진보 된 분석을 갖습니다 아밀로이드 섬유를 형성하는 것으로 알려져 있습니다[참조로 돌아 가기]