Ang mga siyentipiko sa Japan ay Tuklasin ang Susi sa Paghahatid ng Coronavirus: Mga Triangular-Shaped Pako

Ang isang mas tumpak na imahe ng maliit na butil ng coronavirus ay may mga tatsulok na hugis na mga spike. Natuklasan ng mga siyentista mula sa OIST at Queen’s University na makakatulong ito sa tagumpay ng paglipat ng tao sa tao ng coronavirus. Ang imaheng ito ay lumitaw sa papel ng pananaliksik na inilathala sa Physics of Fluids. Kredito: Itinatampok ang imaheng ito sa papel ng pagsasaliksik na inilathala sa Physics of Fluids.

COVID-19 hindi na kailangan para sa pagpapakilala. Sakit na sanhi ng virus noong nakaraang taon SARS COV-2naabot ang bawat kontinente ng mundo. Sa pagtatapos ng Marso 2021, 128 milyong mga kaso ang naitala, kung saan humigit-kumulang na tatlong milyon ang namatay. Tulad ng karera ng mga siyentista na bumuo ng mga bakuna at ang mga pulitiko ay nag-uugnay sa pamamahagi ng mga bakuna, ginagawa ang pangunahing pananaliksik sa kung bakit naging matagumpay ang virus na ito.

Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) Matematika, Mekanika at Mga Materyales Unit, post-doctoral researcher na si Dr. Si Vikash Chaurasia at Propesor Eliot Fried ay gumagamit ng mga diskarte sa pagliit ng enerhiya upang tingnan ang mga sisingilin na protina sa mga biological particle. Dati ay pinag-aralan nila ang mga molekula ng kolesterol, ngunit nang sumiklab ang epidemya, napagtanto nila na maaari silang mailapat sa bagong virus sa mga pamamaraang binuo nila. Upang masilip nang mabuti ang SARS-CoV-2 at makita kung paano ang hugis ng virus (na pormal na tinawag na peplomere) ay nakatulong sa tagumpay nito, ang mga mananaliksik mula sa Queen’s University sa Canada ay nakipagtulungan kasama sina Mona Kanso at Propesor Jeffrey Giacomin. kumakalat nang napakahusay. Kamakailan ay nai-publish ang kanyang trabaho sa: Physics ng Fluids.

Sinabi ni Dr. “Kapag ang isang solong maliit na butil ng coronavirus ay naisip, karaniwan na mag-isip ng isang globo na may maraming mga spike o mas maliit na spheres na nakakalat sa ibabaw nito,” sabi ni Chaurasia. “Ito ang paraan ng orihinal na pagmomodelo ng virus. Ngunit ang modelong ito ay isang magaspang na balangkas, at sa nakaraang taon nagsimula kaming matuto nang higit pa tungkol sa kung ano ang hitsura ng virus.”

Triangle Shaped Pointed Coronavirus Particle

Ang isang mas tumpak na imahe ng maliit na butil ng coronavirus ay may mga tatsulok na hugis na mga spike. Natuklasan ng mga siyentista mula sa OIST at Queen’s University na makakatulong ito sa tagumpay ng paglipat ng tao sa tao ng coronavirus. Ang imaheng ito ay lumitaw sa papel ng pananaliksik na inilathala sa Physics of Fluids. Kredito: Itinatampok ang imaheng ito sa papel ng pagsasaliksik na inilathala sa Physics of Fluids.

Sa halip, sinabi ni Dr. Itinuro ni Chaurasia na ang ‘spike’ ng coronavirus particle ay talagang hinuhubog sa tatlong maliliit na sphere na nakasalansan sa isa’t isa upang makabuo ng isang tatsulok na hugis. Ito ay isang mahalagang pagsasaalang-alang dahil ang hugis ng isang maliit na butil ng viral ay maaaring makaapekto sa kakayahang maghiwalay.

Upang maunawaan ito, isipin ang isang bola na gumagalaw sa kalawakan. Susunod ang bola sa isang curve, ngunit iikot din habang ginagawa ito. Ang bilis ng pag-ikot ng bola ay tinatawag na spin spread. Bagaman ang isang maliit na butil ng SARS-CoV-2 ay nasuspinde sa likido (lalo na ang maliliit na mga patak ng laway) kumikilos ito ng katulad sa bola na ito. Ang pag-ikot ng pag-ikot ng maliit na butil ay nakakaapekto sa kung gaano ito kaayos at makakonekta sa mga bagay (tulad ng mga tisyu o selula ng isang tao), at ito ang naging susi sa kakayahang matagumpay itong kumalat nang mabilis sa bawat tao. Ang isang mas mataas na paikot na diffusivity ay nangangahulugan na ang maliit na butil ay nanginginig at nanginginig habang sumusunod ito sa isang tilapon at samakatuwid ay maaaring magkaroon ng kahirapan sa paglakip sa mga bagay o bouncing mahusay mula sa isang bagay upang panatilihing gumagalaw sa pamamagitan ng hangin. Ang isang mas mababang paikot na diffusivity ay may kabaligtaran na epekto.

Ang isa pang bagay na dapat isaalang-alang ay ang pasanin ng bawat pako. Ipinagpalagay ng mga mananaliksik na ang bawat isa ay pantay na sisingilin. Ang parehong mga singil ay palaging nagtataboy sa bawat isa, kaya kung may dalawang spike lamang sa isang maliit na butil at mayroon silang pantay na singil, inilalagay ang mga ito sa parehong mga poste (malayo sa bawat isa hangga’t maaari). Tulad ng mas pantay na sisingilin na mga spike ay idinagdag, pantay na ipinamamahagi ang mga ito sa ibabaw ng globo. Nagbigay ito sa mga mananaliksik ng isang geometriko na pag-aayos upang makalkula ang pag-ikot ng pag-ikot.

Dati, ang mga mananaliksik ay tumingin sa isang 74-tulis na maliit na butil ng viral. Para sa bagong pag-aaral na ito, ginamit nila ang parehong thread, ngunit pinalitan ang mga single-bead spike para sa tri-bead triangles. Kapag ginawa nila ito, napag-alaman na ang pag-ikot ng pag-ikot ng maliit na butil ay nabawasan ng 39%. Bukod dito, ang kalakaran na ito ay nakita na magpapatuloy sa pagdaragdag ng higit na mga tuktok.

Ito ay isang mahalagang paghahanap – ang pagkakaroon ng isang mas mababang paikot na diffusivity ay nangangahulugang ang mga maliit na butil ng virus ay mas mahusay na nakakapag-align at nakakabit sa mga bagay at mga tao nang mas mahusay. Samakatuwid, ipinapakita ng pag-aaral na ito na ang mga triangular spike ay nag-aambag sa tagumpay ng SARS-CoV-2.

Sinabi ni Dr. “Alam namin na mas kumplikado kaysa doon,” sabi ni Chaurasia. “Ang mga spike ay maaaring hindi singilin nang pantay. O maaari silang maging may kakayahang umangkop at yumuko ang kanilang mga sarili. Gayundin, ang ‘katawan’ ng maliit na butil ay maaaring hindi isang globo. Samakatuwid, plano naming gumawa ng mas maraming pananaliksik sa lugar na ito.”

Ang isa pang kagiliw-giliw na tampok ng pananaliksik na ito ay na nauugnay sa isang katanungan na tinanong higit sa isang siglo na ang nakaraan ng pisisista na si JJ Thomson, na nag-imbestiga kung paano ipamahagi ang isang naibigay na bilang ng mga singil sa isang globo.

“Napakaganda ko na ang isang katanungan na pinag-usapan higit sa 100 taon na ang nakakalipas ay napaka-ugnay sa sitwasyong mayroon tayo ngayon,” sabi ni Propesor Eliot Fried. “Habang ang katanungang ito ay unang tinanong para sa pag-usisa at interes ng intelektwal, naging naaangkop ito sa hindi inaasahang paraan. Ipinapakita nito kung bakit hindi natin dapat mawala ang kahalagahan ng pangunahing pagsasaliksik. “

Plano ng mga siyentista sa OIST at Queen’s University na ipagpatuloy ang pakikipagtulungan sa naturang pagsasaliksik upang mabigyan ng ilaw ang tagumpay ng SARS-CoV-2. Ang mga mananaliksik sa Queen’s University ay iginawad sa isang Mitacs Globalink Research Award, na pinapayagan ang nangungunang may-akda na si Mona Kanso na maglakbay sa pagitan ng Canada at Japan at gumana nang mas malapit sa OIST.

Sanggunian: “Ang hugis ng peplomer bombilya at pag-ikot ng pag-ikot ng coronavirus” ni MA Kanso, V. Chaurasia, E. Fried at AJ Giacomin, 30 Marso 2021, Physics ng Fluids.
DOI: 10.1063 / 5.0048626

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

82% ng Mga Tao na Na-ospital Sa COVID-19 Bumuo ng Mga Neurological Problems

Isinasaalang-alang ang tomography ng utak. Ang mga pasyente na may mga karamdaman na nagpapahiwatig ng neurological ay kasangkot COVID-19 anim na beses na mas malamang...

“Gobsmacked” – Ang Melanie Wood ng Harvard ay Naging Unang Babae na Nanalo ng $ 1M Waterman Award sa Math

Si Melanie Wood ang unang babaeng nanalo ng isang Waterman Award sa matematika. Kredito: Stephanie Mitchell / Harvard Staff Photographer Kinikilala para sa mga...

Bagong Pagong na Natagpuan sa Huling Cretaceous ng Madagascar

Ang pagbabagong-tatag ng buhay ng Sahonachelys mailakavava, umaatake sa Madagascan na palaka tadpoles na si Belzebufo ay nagprotesta gamit ang isang espesyal na diyeta...

Natuklasan ng mga siyentista na ang loob ng Saturn – ang makapal na layer ng helium – ay nakakaapekto sa magnetic field ng mga...

Ang magnetikong patlang ni Saturn na nakikita sa itaas. Credit-Ancate Barrick / Jones Hopkins University Ginagaya ng mga mananaliksik ang mga kondisyong kinakailangan para...

Lumilikha ang mga mananaliksik ng cybersecurity ng mas mahusay na kanaryo – gamit ang AI upang lumikha ng pekeng mga dokumento

Ang bagong artipisyal na sistema ng katalinuhan ay lumilikha ng mga pekeng dokumento upang linlangin ang mga kalaban. Sa panahon ng World War II, ang...

Newsletter

Subscribe to stay updated.