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Kann ein Emulsionstest zum Nachweis von Phospholipiden verwendet werden?

Kann ein Emulsionstest zum Nachweis von Phospholipiden verwendet werden?


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Der Emulsionstest verursacht eine weiße trübe Farbe, wenn Lipid in Ethanol gelöst und dann Wasser zugegeben wird. Kann dies für Phospholipide verwendet werden? Mir ist bewusst, dass sie polar sind und sich daher im Wasser kreisförmig anordnen können, aber würde der Test trotzdem funktionieren?

Vielen Dank


Ja, der Test funktioniert trotzdem. Und Sie haben Recht, was den Prozess der "Kreise" des Phospholipids im Wasser betrifft. Der Test funktioniert immer noch, weil Alkohol die Durchlässigkeit des Randes dieser Kreise erhöht, indem er sie weniger strukturell stabil macht. Dadurch kann das Ethanol eintreten.

Der hydrophile Phosphatkopf ist in Alkohol nicht löslich, da er kein Lipid ist, aber nachdem der Alkohol diese Köpfe umgehen kann, können sie mit den inneren hydrophoben "Schwänzen", die löslich sind, interagieren. Es bildet sich dann die weiße Emulsion/Schicht.

Dies zeigt sich im Experiment mit Alkoholen, um die Durchlässigkeit von Zellmembranen zu testen. -Siehe diese Untersuchung des Westminster College.


Plasmaphospholipide identifizieren eine vorangegangene Gedächtnisstörung bei älteren Erwachsenen

Die Alzheimer-Krankheit verursacht eine fortschreitende Demenz, von der derzeit weltweit über 35 Millionen Menschen betroffen sind und von der bis 2050 voraussichtlich 115 Millionen betroffen sein werden (Ref. 1). Es gibt keine Heilungen oder krankheitsmodifizierenden Therapien, und dies kann daran liegen, dass wir die Krankheit nicht erkennen können, bevor sie zu einem offensichtlichen Gedächtnisverlust und Funktionsverlust geführt hat. Biomarker präklinischer Erkrankungen werden für die Entwicklung krankheitsmodifizierender oder sogar präventiver Therapien von entscheidender Bedeutung sein. Leider sind gegenwärtige Biomarker für frühe Erkrankungen, einschließlich Tau- und Amyloid-β-Spiegel in der Zerebrospinalflüssigkeit, strukturelle und funktionelle Magnetresonanztomographie und die neuere Anwendung der Amyloid-Bildgebung im Gehirn oder bei Entzündungen begrenzt, da sie entweder invasiv, zeitaufwendig oder teuer sind. Blutbasierte Biomarker mögen eine attraktivere Option sein, aber derzeit kann keiner die präklinische Alzheimer-Krankheit mit der erforderlichen Sensitivität und Spezifität nachweisen. Hier beschreiben wir unseren lipidomischen Ansatz zum Nachweis der präklinischen Alzheimer-Krankheit in einer Gruppe kognitiv normaler älterer Erwachsener. Wir entdeckten und validierten eine Reihe von zehn Lipiden aus dem peripheren Blut, die eine Phänokonversion entweder zu einer amnestischen leichten kognitiven Beeinträchtigung oder zur Alzheimer-Krankheit innerhalb eines Zeitraums von 2-3 Jahren mit einer Genauigkeit von über 90% vorhersagten. Dieses Biomarker-Panel, das die Integrität der Zellmembran widerspiegelt, könnte empfindlich auf eine frühe Neurodegeneration der präklinischen Alzheimer-Krankheit reagieren.

Figuren

Speicherverbund z -Punkte und…

Speicherverbund z -Scores und Trenddiagramme für das Zehn-Metaboliten-Panel im…

ROC-Ergebnisse für die Lipidomika…

ROC-Ergebnisse für die Lipidomics-Analysen. ( einC ) Grundstücke von…


Tests auf Kohlenhydrate (CIE A-level Biology)

Als Lehrer für Naturwissenschaften bin ich auch dafür bekannt, Mathematik und Sport zu unterrichten! So seltsam es auch erscheinen mag, meine wahre Liebe ist es, Ressourcen zu entwerfen, die von anderen Lehrern verwendet werden können, um die Erfahrung der Schüler zu maximieren. Ich überlege mir ständig neue Wege, einen Schüler mit einem Thema zu beschäftigen und versuche, dies in der Gestaltung des Unterrichts umzusetzen.

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In dieser Lektion werden die Methoden beschrieben, die verwendet werden, um mit Benedicts Lösung und Jod/Kaliumjodid auf reduzierende und nicht reduzierende Zucker und Stärke zu testen. Die PowerPoint und die begleitende Ressource sind Teil der ersten Lektion in einer Reihe von 2 Lektionen, die entwickelt wurden, um den Inhalt von Punkt 2.1 (a) der CIE A-level Biology Specification abzudecken.

Die Lektion beginnt mit einer Erklärung des Unterschieds zwischen einem qualitativen und einem quantitativen Test, damit die Schüler verstehen, dass die beiden in dieser Lektion beschriebenen Tests das Vorhandensein einer Substanz anzeigen, aber nicht, wie viel. Die Schüler haben diese Tests wahrscheinlich während ihres Studiums auf einem niedrigeren Niveau bestanden, daher wurde diese Lektion geplant, um auf diesem Wissen aufzubauen und das auf diesem Niveau erforderliche Wissen hinzuzufügen. Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung führt die Schüler durch jede Phase der Tests für reduzierende und nicht-reduzierende Zucker und an geeigneten Stellen sind Fragen zur Anwendung von Wissen eingefügt, um sicherzustellen, dass sie vollständig verstanden wurden. Es wird auch Zeit genommen, um sicherzustellen, dass die Schüler die Wissenschaft hinter den Ergebnissen verstehen. Der Rest der Lektion konzentriert sich auf den Jodtest auf Stärke und die Schüler lernen, dass die Farbänderung das Ergebnis der Bewegung eines Ions in die Amylosehelix ist.

Da dies die erste Lektion in Thema 2 (Biologische Moleküle) ist, müssen die Schüler noch etwas über die Struktur und Funktion der Kohlenhydrate lernen, die diese Tests erkennen. Daher enthält die PowerPoint zahlreiche „LINK TO THE FUTURE“-Folien, in denen wichtige Details zur Struktur und Funktion der Monosaccharide, Disaccharide und Polysaccharide vorgestellt werden.

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Ein Bündel ist ein Paket von Ressourcen, die gruppiert sind, um ein bestimmtes Thema oder eine Reihe von Lektionen an einem Ort zu unterrichten.

Themen 1 und 2: Zellstruktur und biologische Moleküle (CIE A-level Biology)

Nicht umsonst finden sich Zellstruktur und biologische Moleküle als Themen 1 und 2 des CIE-Abitur-Biologie-Studiums, denn ein klares Verständnis der Inhalte ist für den Erfolg der 17 folgenden Themen unabdingbar. Stunden und Stunden komplizierter Planung wurden in die 18 Lektionen in diesem Paket geflossen, um sicherzustellen, dass die detaillierten Inhalte relevant und verständlich sind und dass Links zu verwandten Abschnitten der Themen 3 - 19 hergestellt werden breites Spektrum an Aktivitäten, die Folgendes umfassen: * differenzierte Fragen im Prüfungsstil mit klaren Notenschemata * gezielte Diskussionspunkte * Quizwettbewerbe zur Einführung von Schlüsselbegriffen und -werten * Überprüfung des aktuellen Verständnisses und des Vorwissens Aufgrund der in diesen Lektionen enthaltenen Details wird davon ausgegangen, dass Es dauert mehr als 2 Monate der zugewiesenen Unterrichtszeit, um den Inhalt der Ressourcen abzudecken

Thema 2: Biologische Moleküle (CIE International A-level Biology)

Das Thema Biologische Moleküle ist unglaublich wichtig, nicht nur, weil es in der Nähe des Kursbeginns zu finden ist, sondern auch wegen seiner detaillierten Inhalte, die gut verstanden werden müssen, um den Erfolg bei den anderen 18 CIE International A-level Biology-Themen zu fördern. In die Gestaltung aller 11 Lektionen, die in diesem Paket enthalten sind, sind viele Stunden komplizierter Planung geflossen, um sicherzustellen, dass die Inhalte detailliert behandelt, das Verständnis ständig überprüft und Missverständnisse beseitigt werden und dass das Engagement hoch ist. Dies wird durch die vielfältigen Aufgaben in den PowerPoints und begleitenden Arbeitsblättern erreicht, die prüfungsähnliche Fragen mit klaren Antworten, Diskussionspunkte, differenzierte Aufgaben und schnelle Quizwettbewerbe enthalten. Die folgenden Spezifizierungspunkte werden von den Lektionen innerhalb dieses Bündels abgedeckt: * Tests auf reduzierende und nicht reduzierende Zucker * Der Jodtest auf Stärke * Der Emulsionstest auf Lipide * Der Biurettest auf Proteine ​​* Die Ringformen von Alpha- und Betaglukose * Die Bedeutung der Begriffe Monomer, Polymer, Makromolekül, Monosaccharid, Disaccharid und Polysaccharid * Die Bildung einer glykosidischen Bindung durch eine Kondensationsreaktion * Das Aufbrechen von glykosidischen Bindungen durch Hydrolysereaktionen * Die Beziehung zwischen der Molekülstruktur und den Funktionen eines Triglycerids * Die Zusammenhang zwischen der Struktur und den Funktionen eines Phospholipids * Die Struktur einer Aminosäure und die Bildung und der Bruch einer Peptidbindung * Die Bedeutung der verschiedenen Proteinstrukturen und der Bindungsarten, die diese Moleküle in Form halten * Die Molekularstruktur von Hämoglobin und Kollagen als Beispiele für kugelförmige und faserige Proteine ​​* Die Beziehung zwischen den Eigenschaften und Rollen von Wasser in lebenden Organismen Die Lektion zum Biuret-Test für Proteine ​​und zum Emulsionstest für Lipide enthält auch einen Abschnitt, der für die Überarbeitung der Themen 2.2 und 2.3 verwendet werden kann mehr als 4 Wochen zugewiesener Unterrichtszeit, um die Inhalte abzudecken. Wenn Sie die Qualität der Lektionen sehen möchten, laden Sie die Lektionen zu Alpha- und Beta-Glukose, Phospholipiden und Hämoglobin und Kollagen herunter, da diese kostenlos geteilt wurden


Der Emulsionstest - für Fette und Öle

Hintergrund

Dieser Test verwendet die unterschiedliche Löslichkeit von Lipiden wie oben beschrieben.

Im Prinzip entsteht eine Lösung von Lipid in Ethanol, die klar ist. Dies wird dann in eine Emulsion umgewandelt: eine Suspension kleiner Lipidtröpfchen in Wasser. Diese ist weißlich und trüb, wie Milch.

Verfahren

Nimm zwei Reagenzgläser.
Füllen Sie einen fast mit Wasser - Leitungswasser ist ausreichend - kein destilliertes/deionisiertes Wasser erforderlich - und stellen Sie es beiseite - in einem Reagenzglasgestell.

Das andere Röhrchen ist für die Probe.

Bei Ölen reichen nur ein oder zwei Tropfen. Führen Sie die Probe in das Reagenzglas.

Bei Fetten (Butter, Schmalz, Aufstriche oder weißes Material vom Rand von Fleisch) reicht eine kleine Menge auf der Spitze eines Spatels. Wenn ein heißes Wasserbad zur Verfügung steht, kann das Röhrchen leicht erwärmt werden, um seinen Inhalt zu schmelzen.

Festere Lebensmittelprodukte wie Fleisch selbst, Käse usw. können klein genug geschnitten werden, um in das Röhrchen zu fallen. Snacks wie Chips, Kekse usw. können ebenfalls probiert werden.

Anschließend wird eine kleine Menge Ethanol (Alkohol, Brennspiritus) in das Röhrchen mit der Prüfsubstanz gegeben. 1cm Tiefe ist mehr als genug. Bei Flüssigkeiten können Sie möglicherweise eine deutliche Trennlinie zwischen ihnen und dem Ethanol erkennen.

Schütteln Sie die Mischung oder erhitzen Sie sie vorsichtig in einem Wasserbad, damit sich der Lipidgehalt im Ethanol auflöst.

Die ethanolische Schicht sollte ziemlich klar sein. Wenn nicht, könnte es gefiltert oder verdünnt werden.

Nehmen Sie nun das andere Röhrchen mit (Leitungs-)Wasser und gießen Sie die ethanolische Lösung (oben hergestellt) hinein.

Eine weiße (milchähnliche) Emulsion weist auf das Vorhandensein von Fetten oder Ölen hin. Diese entsteht, weil sich Lipide auf Alkohol auflösen, aber nicht in Wasser. Wenn das Ethanol also durch Mischen mit Wasser effektiv verdünnt wird, wird das Lipid "aus der Lösung geworfen", ähnlich einem Niederschlag in einer chemischen Reaktion (der ein Feststoff ist, der bald durch die umgebende Flüssigkeit fällt) - aber eine Emulsion ist eine Mischung von kleinen Flüssigkeitströpfchen in einer anderen Flüssigkeit und die Abscheidung kann lange dauern.

Zum Vergleich kann es sinnvoll sein, den Vorgang ohne Probe zu wiederholen, d. h. nur Ethanol in Wasser (aus einem separaten, sauberen Röhrchen) zu geben.

Es sollte keine Emulsion vorhanden sein - nur ein paar Wirbel - "Konzentrationslinien" - da sich das Ethanol mit dem Wasser vermischt (auflöst) - keine deutliche Linie oder Emulsion bilden.


Permeabilisierung von Zellmembranen

Um intrazelluläre Antigene nachzuweisen, müssen Zellen insbesondere nach Fixierung mit Vernetzungsmitteln wie Formaldehyd und Glutaraldehyd zunächst permeabilisiert werden. Die Permeabilisierung bietet Zugang zu intrazellulären oder intraorganellen Antigenen. Zwei allgemeine Arten von Reagenzien werden üblicherweise verwendet: organische Lösungsmittel wie Methanol und Aceton und Detergenzien wie Saponin, Triton X-100 und Tween-20. Die organischen Lösungsmittel lösen Lipide aus Zellmembranen und machen sie für Antikörper durchlässig. Da die organischen Lösungsmittel auch Proteine ​​koagulieren, können sie gleichzeitig zur Fixierung und Permeabilisierung von Zellen verwendet werden. Saponin interagiert mit Membrancholesterin, entfernt es selektiv und hinterlässt Löcher in der Membran. Der Nachteil von Detergenzien wie Triton X-100 und Tween-20 besteht darin, dass sie von Natur aus nicht selektiv sind und Proteine ​​zusammen mit den Lipiden extrahieren können. Dieses Kapitel bietet Methoden für die Verwendung organischer Lösungsmittel und Detergenzien zur Permeabilisierung von Zellmembranen.


Kann ein Emulsionstest zum Nachweis von Phospholipiden verwendet werden? - Biologie

EXPERIMENT 9 – KOHLENHYDRATE

– Kohlenhydrate, die durch Hydrolyse nicht in Einfachzucker zersetzbar sind

– Alle freien Monosaccharide reduzieren Kohlenhydrate

  • Arabinose (Aldopentose) – Bestandteil des komplexen pflanzlichen Polysaccharids namens Gummis. In freiem Zustand in Nadelhölzern (immergrün, Sträucher) gefunden
  • Glucose (Aldohexose) – Traubenzucker/Dextrose (rechtsdrehend)
  • Fructose (Ketohexose) – der süßeste Fruchtzucker
  • Galactose (Aldohexose) – Gehirnzucker in Cerbrosiden

– enthalten zwei oder zehn einfache Zucker, die durch glykosidische Bindungen verbunden sind

Maltose (Glukose + Glukose) = Malzzucker

Laktose (Glukose + Galaktose) = Milchzucker

Saccharose (Glukose + Fruktose) = Haushaltszucker in Zuckerrohr, Zuckerrüben und Zuckerahorn

– mehr als zehn Monosaccharid-Einheiten

– durch glykosidische Bindungen verbunden

– die in der Natur vorkommenden haben entweder eine strukturelle oder eine Nährstofffunktion

Amylase – nicht verzweigt, sondern helixförmig mit hohlem Kern

Amylopektin – stark verzweigt

– hauptsächlich in Pflanzenprodukten gefunden

– vollständige Hydrolyse ergibt Galactose

– als Klebstoff und Bindemittel verwendet

-Kohlenhydrat-Polymer, komplex und stark verzweigt

-zentraler Kern ist Arabinose

-verwendet in pharmazeutischen Präparaten als Klebstoff, Verdickungsmittel

  • Glykogen – verwendet als Lagerhaus (Leber und Muskeln)
  • Zellulose (Baumwolle) – häufigste organische Verbindung der Erde

-lineares Polymer aus Glucose

-die bequemste Laborquelle ist Filterpapier

MOLISCH TEST – Farbtest für Zucker, der mit Alpha-Naphthol auf Thymol in Gegenwart von starker Schwefelsäure kondensiert, die Zucker in Furfural-Derivate umwandelt

– unterscheidet Kohlenhydrate von Nicht-Kohlenhydraten

Reagenz: α-Naphthol oder Thymol

– entwässert Pentosen zu Furfural und dehydratisiert Hexosen zu 5-Hydroxymethylfurfural. Furfurale reagieren mit dem im Test vorhandenen Naphthol weiter zu Reagenzien, um ein violettes Produkt zu erzeugen

– Lila Farbe in der Interphase zeigt ein positives Ergebnis an

ANTHRONE TEST – zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Polysacchariden sowie Monosacchariden

– Basierend auf der Dehydratisierung von Monosacchariden zu Furfural-Derivaten

– Furfurale reagieren mit Anthron, um eine tiefgrüne bis blaue Farbe zu bilden

IODTEST – wird verwendet, um helikale Polysaccharide von nicht-helikalen zu unterscheiden

– Jod ergibt in Gegenwart von Stärke eine blauschwarze Farbe und Dextrin zeigt ein positives Ergebnis an

– Glykogen reagiert mit Reagenz zu einer braun/blauen Farbe

– Jodatome können dann in die Helices passen…

BENEDICT’S TEST – zum Nachweis von reduzierenden Zuckern

– Enthält Cu2+ Ionen in alkalischer Lösung mit Natriumnitrat

– Wird in klinischen Labors zum Testen von Urin verwendet

– Alkalische Kupferlösung wird durch Zucker mit freiem Aldehyd reduziert

– Alle Tests positiv außer Saccharose

Positives Ergebnis = Ziegelrot ppt (Cu2O)

BARFOED’S TEST – verwendet Cu2+ Ionen in leicht saurem Medium

– Wenn die Erhitzungszeit sorgfältig kontrolliert wird, reagieren Disaccharide beim Reduzieren nicht…

Reaktionen: Reduzierende Monosaccharide werden durch Cu2+ in Lösung zu einer Carbonsäure und einem ziegelroten ppt Cu2O innerhalb von 2-3 Minuten oxidiert

Positiver Test auf Reduktion von Monosacchariden: Bildung von grünem, rotem oder gelbem ppt

– Maltose, Laktose und Saccharose führen zu negativen Ergebnissen

SELIWANOFF’S TEST – verwendet HCl als entwässernde Säure und Resorcin als Kondensationsmittel

– Unterscheidet Aldosen von Ketosen

– Beim Mischen mit Seliwanoffs Reagenz reagieren Ketopentosen und Ketohexosen innerhalb von 2 Minuten zu kirschrotem ppt

Reaktion: Dehydratisiert Ketohexosen zu Hydroxymethylfurfural

Positive Ergebnisse: Nur Fructose & Saccharose

ORCINOL’S TEST (BIAL’S TEST) – Orcinol (5-Methylresorcinol) in HCl mit FeCl3-Katalysator

– Wird verwendet, um Pentosen von Hexosen zu unterscheiden

– Pentosen werden in Furfural umgewandelt, die eine blaue oder grüne Lösung bilden

Positive Ergebnisse: Arabinose & Gummi Arabicum Hydrolysat

OSAZON-TEST – Reduzierende Zucker können durch Osazone, die sie mit Phenylhydrazin bilden, voneinander unterschieden werden

– Osazones haben charakteristische Kristallformen

Positive Ergebnisse: Alle außer Saccharose

  • Fructose – 2min (gebildete ppt)
  • Glukose – 4 bis 5 Minuten
  • Arabinose – 10 Minuten
  • Galaktose – 15 bis 19 Minuten
  • Laktose – bildet beim Abkühlen ppt
  • Maltose – bildet beim Abkühlen ppt
  • Saccharose – keine

SCHLEIMSÄURETEST (GALACTARIC ACID TEST) – zum Nachweis von Galactose, Lactose und Agar-Agar

– Bildung von transparenten Kristallen

– Hydrophile Substanzen oder amphiphile

EXPERIMENT 10 – LIPIDE

Lipide – natürlich vorkommende Moleküle…

ACROLEIN TEST – zum Nachweis von Glycerin

Positive Ergebnisse: Glycerin & Lecithin

UNSÄTIGUNGSTEST – wird verwendet, um das Vorhandensein von Doppelbindungen in Lipiden durch Zugabe von Hubl-Lösung nachzuweisen

(von mehr ungesättigt) Olivenöl>Ölsäure>Kokosöl>Stearinsäure (bis gesättigt)

TEST AUF PHOSPHAT – gibt gelben ppt für Phospholipide

3NH4 + PO4 (aus Lecithin) + 12MoO4 + 24H+ à (NH4)3PO4(MoO3)12 ↓ (gelbes ppt Ammoniumphosphomolybdat)

EMULSIFIKATIONSTEST – Testen Sie, ob die Lösung eine Emulsion mit anderen Substanzen bilden kann

– Wird verwendet, um polare und unpolare Gruppen in Galle und Lecithin zu erkennen

Negatives Ergebnis: Cholesterin

CARR-PREISREAKTION – wird verwendet, um das Vorhandensein von Vitamin A . nachzuweisen

-blaue bis grüne bis graue bis rosa Lösung

– Lebertran enthält sehr viel Vitamin A und Vitamin D

β-Carotin – eine Vorstufe von Vitamin A

– hochkonjugiert und lipophil

MODIFIZIERTER FURTER-MEYER-TEST – dient zum Nachweis von Tocopherolen durch Gabe einer bronzeroten Lösung

– Nur α-Tocopherol ist für den menschlichen Bedarf anerkannt

EXPERIMENT 11 – ELEMENTARE ZUSAMMENSETZUNG VON PROTEINEN

– Aus Aminosäuren sind Polymere

– Typische Proteine ​​enthalten 200-30 Aminosäuren, aber einige sind kleiner

Peptid – kleinstes Protein

Casein – ein Protein, das hauptsächlich in Milchprodukten vorkommt

– Unabhängig als Bindemittel verwendet

– Calciumcaseinat wird aus Magermilch hergestellt, indem eine Säure hinzugefügt wird, um die Proteine ​​zum Gerinnen zu bringen, wo es zur Trennung gefiltert werden kann

PRÜFUNG AUF KOHLENSTOFF, WASSERSTOFF UND SAUERSTOFF – Zersetzung durch Verbrennung (unvollständig)

Casein + O2(g) C(s)(verkohlte schwarze Rückstände) + H2O (Tröpfchenbildung an den Seiten des Behälters)

NH4(g) + OH2 ↔NH4 + OH- (roter Lackmus wird blau)

NATRIUMFUSION – Zersetzung von organisch gebundenen Elementen durch Umwandlung in ihre ionischen Spezies (als Natriumsalze)


Wissenschaftler entwerfen „Nanofallen“, um das Coronavirus zu fangen und zu löschen

Cartoon-Rendering von Nanotrap, das SARS-CoV-2 bindet. Nanotrap wird mit einem gelben Kern, einer grünen Phospholipidhülle und roten funktionalisierten Partikeln gezeigt, um das Virus zu binden (entweder ACE2 oder neutralisierender Antikörper). Virusproteinhüllen sind grau dargestellt und mit dem Spike-Protein (grün) und Glykoprotein (rot) verziert. Bildnachweis: Huang Lab

Forscher der Pritzker School of Molecular Engineering (PME) der University of Chicago haben eine völlig neuartige potenzielle Behandlung für COVID-19 entwickelt: Nanopartikel, die SARS-CoV-2-Viren im Körper einfangen und dann das körpereigene Immunsystem nutzen, um es zu zerstören es.

Diese "Nanofallen" ziehen das Virus an, indem sie die Zielzellen nachahmen, die das Virus infiziert. Wenn das Virus an die Nanofallen bindet, sequestrieren die Fallen das Virus von anderen Zellen und zielen darauf ab, es durch das Immunsystem zu zerstören.

Theoretisch könnten diese Nanofallen auch bei Varianten des Virus verwendet werden, was zu einem möglichen neuen Weg führt, das Virus in Zukunft zu hemmen. Obwohl sich die Therapie noch in einem frühen Teststadium befindet, stellen sich die Forscher vor, dass sie zur Behandlung von COVID-19 über ein Nasenspray verabreicht werden könnte.

Die Ergebnisse wurden am 19. April in der Zeitschrift veröffentlicht Gegenstand.

„Seit Beginn der Pandemie hat unser Forschungsteam diese neue Art der Behandlung von COVID-19 entwickelt“, sagte Asst. Prof. Jun Huang, dessen Labor die Forschung leitete. "Wir haben strenge Tests durchgeführt, um zu beweisen, dass diese Nanofallen funktionieren, und wir sind begeistert von ihrem Potenzial."

Die perfekte Falle entwerfen

Um die Nanotrap zu entwickeln, untersuchte das Forschungsteam unter der Leitung von Postdoktorandin Min Chen und Doktorandin Jill Rosenberg den Mechanismus, mit dem SARS-CoV-2 an Zellen bindet: ein stachelartiges Protein auf seiner Oberfläche, das an die ACE2-Rezeptorprotein.

Um eine Falle zu schaffen, die auf die gleiche Weise an das Virus bindet, entwarfen sie Nanopartikel mit einer hohen Dichte an ACE2-Proteinen auf ihrer Oberfläche. In ähnlicher Weise entwarfen sie andere Nanopartikel mit neutralisierenden Antikörpern auf ihren Oberflächen. (Diese Antikörper werden im Körper gebildet, wenn jemand infiziert ist, und sind so konzipiert, dass sie sich auf verschiedene Weise an das Coronavirus anheften).

Sowohl ACE2-Proteine ​​als auch neutralisierende Antikörper wurden bei der Behandlung von COVID-19 verwendet, aber indem sie sie an Nanopartikel anhefteten, schufen die Forscher ein noch robusteres System zum Einfangen und Eliminieren des Virus.

Die Nanopartikel bestehen aus FDA-zugelassenen Polymeren und Phospholipiden und haben einen Durchmesser von etwa 500 Nanometern – viel kleiner als eine Zelle. Das bedeutet, dass die Nanofallen mehr Bereiche im Körper erreichen und das Virus effektiver einfangen können.

Rasterelektronenmikroskop (REM)-Bild des Nanotrap (orange) bindenden pseudotypisierten SARS-CoV-2-Virus (cyan). Bildnachweis: Huang Lab

Die Forscher testeten die Sicherheit des Systems in einem Mausmodell und fanden keine Toxizität. Anschließend testeten sie die Nanotraps gegen ein Pseudovirus – ein weniger potentes Modell eines Virus, das sich nicht repliziert – in menschlichen Lungenzellen in Gewebekulturplatten und stellten fest, dass sie den Eintritt in die Zellen vollständig blockierten.

Sobald sich das Pseudovirus an das Nanopartikel gebunden hatte – was in Tests nach der Injektion etwa 10 Minuten dauerte – verwendeten die Nanopartikel ein Molekül, das die Makrophagen des Körpers auffordert, die Nanofalle zu verschlingen und abzubauen. Makrophagen fressen im Allgemeinen Nanopartikel im Körper, aber das Nanotrap-Molekül beschleunigt den Prozess. Die Nanopartikel wurden innerhalb von 48 Stunden geklärt und abgebaut.

Die Forscher testeten die Nanopartikel auch mit einem Pseudovirus in einem Ex-vivo-Lungenperfusionssystem – einem gespendeten Lungenpaar, das mit einem Beatmungsgerät am Leben gehalten wird – und stellten fest, dass sie die Infektion in der Lunge vollständig blockierten.

Sie arbeiteten auch mit Forschern des Argonne National Laboratory zusammen, um die Nanofallen mit einem lebenden Virus (anstelle eines Pseudovirus) in einem In-vitro-System zu testen. Sie fanden heraus, dass ihr System das Virus zehnmal besser hemmt als neutralisierende Antikörper oder lösliches ACE2 allein.

Eine potenzielle zukünftige Behandlung von COVID-19 und darüber hinaus

Als nächstes hoffen die Forscher, das System weiter zu testen, einschließlich weiterer Tests mit einem lebenden Virus und den vielen Virusvarianten.

"Das ist das machtvolle an dieser Nanotrap", sagte Rosenberg. „Es lässt sich leicht modulieren. Wir können je nach Bedarf mit neuen Varianten verschiedene Antikörper oder Proteine ​​austauschen oder auf verschiedene Immunzellen abzielen.“

Die Nanotraps können in einem handelsüblichen Gefrierschrank aufbewahrt werden und könnten letztendlich über ein intranasales Spray verabreicht werden, wodurch sie direkt in die Atemwege gelangen und sie am effektivsten machen.

Die Forscher sagen, dass es auch möglich ist, als Impfstoff zu dienen, indem die Nanotrap-Formulierung optimiert wird, um ein ultimatives therapeutisches System für das Virus zu schaffen.

"Dies ist der Ausgangspunkt", sagte Huang. "Wir wollen etwas tun, um der Welt zu helfen."

An der Forschung waren Mitarbeiter aus verschiedenen Abteilungen beteiligt, darunter Chemie, Biologie und Medizin.


Die Zukunft der Biotechnologie mit zellfreien Systemen

Die Verschmelzung zellfreier Systeme mit einer Vielzahl genetisch programmierbarer Werkzeuge verändert die Landschaft der synthetischen Biologie und schafft leistungsstarke In-vitro-Plattformen. Diese Plattformen haben bereits begonnen, die Dezentralisierung der Gesundheitsversorgung durch tragbare Diagnostik und Arzneimittelherstellung zu bewirken. Sie haben auch großes Potenzial für die effiziente, zentrale Produktion hochwertiger Rohstoffe. Zellfreie Ansätze der synthetischen Biologie werden Biologie und Biotechnologie zu neuen Horizonten führen und sicherlich zu vielen kreativen und unerwarteten Ergebnissen führen. Wir erwarten, dass sich das Feld weiter ausdehnt und mit anderen technischen Systemen fusioniert. Man könnte sich programmierte Interaktionen mit Materialien im Nanomaßstab vorstellen und mit einer Vielzahl von technisch hergestellten Enzymen interagieren. Wir sind gespannt, wie CFS die synthetische Biologie näher an Elektronik, Computer und maschinelles Lernen bringen wird.


SPORE FLECK

Die Endosporenfärbung ist eine Differentialfärbung, die verwendet wird, um bakterielle Endosporen sichtbar zu machen. Eine Endospore ist eine ruhende Form eines Bakteriums, die einige Bakterienarten unter Stressbedingungen wie schlechter Ernährung, hohen Temperaturen oder trockener Umgebung produzieren. Die äußere Schicht besteht aus Keratin, das Fleckenbildung widersteht. Die malachitgrüne Färbung wird mit Wasserdampf in die Spore gedrückt. Sporen können zentral, terminal und subterminal sein. Diese Färbung wird häufig verwendet, um Sporen nachzuweisen, die von den Gattungen Bacillus und Clostridium produziert werden.

18. Bereiten Sie zwei Objektträger mit Emulsionen vor, einen von Platte A und einen von Platte B.

19. Erhitzen Sie die Objektträger und legen Sie sie auf das Objektträgergestell über dem kochenden Wasser.

20. Bedecken Sie den Bereich Ihres Abstrichs auf jedem Objektträger mit einem quadratischen Stück PRECUT Papiertuch.

21. Tragen Sie den Fleck MALACHITE GREEN vorsichtig auf das Papiertuch auf.

22. 10 Minuten dämpfen und das Papier während dieser Zeit mit dem Fleck getränkt halten.

23. Entfernen Sie das Papier vorsichtig mit einer Pinzette, entsorgen Sie es in den kleinen Papierabfallbecher, der auf Ihrer Werkbank bereitgestellt wird, und spülen Sie dann den Objektträger mit Wasser ab.

24. Legen Sie die Objektträger auf Ihr Färbebecken und spülen Sie sie vorsichtig mit Wasser ab.

25. 1 Minute mit SAFRANIN gegenfärben und dann mit Wasser abspülen. Mit saugfähigem Papier trocken tupfen.

26. Untersuchen Sie unter dem 100X-Objektiv mit Ölimmersion und notieren Sie Ihre Ergebnisse.

Die Farben dieses Bildes können aufgrund des Druckens/Kopierens leicht abweichen.


Verwandte Begriffe aus der Biologie

  • Emulsion – Eine Lösung aus zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten, die kräftig miteinander vermischt wurden.
  • Hydrophob – Molekül, das sich in Gegenwart von Wasser abstößt.
  • Verdauung – Der Prozess des Nahrungsabbaus im Magen-Darm-Trakt.
  • Emulgator – Eine Substanz, die hilft, eine Emulsion zu stabilisieren, damit sie sich im Laufe der Zeit nicht trennt.

1. Welche der folgenden Gegenstände wurden nicht durch den Emulgierungsprozess gebildet?
A. Magermilch
B. Rohmilch
C. Butter
D. Mayonnaise

2. Welche der folgenden Artikel enthalten keinen stabilisierenden Emulgator/Emulgator?
A. Mayonnaise
B. Salben
C. Mikroemulsionen
D. Nichts des oben Genannten

3. Welche der folgenden Aussagen ist falsch?
A. Eine Verringerung der Viskosität des Mediums erleichtert die Stabilisierung der Emulsion.
B. Mikroemulsionen können nicht intravenös verwendet werden.
C. Das Beschichten von Tröpfchen einer Phase mit Emulgatoren kann verhindern, dass andere Tröpfchen damit verschmelzen.
D. Die Verdauung erfordert die Emulgierung von Fettkügelchen, damit Lipase die Fette effizient abbauen kann.


Schau das Video: Biuretprobe biuret test (September 2022).


Bemerkungen:

  1. Janyd

    Danke, übrig zum Lesen.

  2. Tojasho

    Ich teile ihren Standpunkt voll und ganz. Ich mag diese Idee, ich stimme Ihnen voll und ganz zu.

  3. Aelfric

    der bemerkenswerte Satz und ist rechtzeitig

  4. R'phael

    It can be discussed infinitely



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