การวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าไข่ขาวที่อ่อนน้อมถ่อมตนสามารถให้คำตอบแก่ความลึกลับอันยาวนานเกี่ยวกับวิวัฒนาการของเจล ในบทความ ที่ ตีพิมพ์ในPhysical Review Lettersนักวิทยาศาสตร์จาก University of Tübingen นำโดยFrank Schreiberใช้การกระเจิงของรังสีเอกซ์ในมุมเล็กพิเศษเพื่อแสดงให้เห็นว่าไข่ขาวที่ปรุงสุกแล้วเป็นเจลไดนามิกที่ยังคงวิวัฒนาการต่อไปได้นาน
หลังจากการแข็งตัว พวกเขาระบุถึงไดนามิกที่ผิดปกติ
จากการแตกของพันธะโปรตีนและแสดงให้เห็นว่าเหตุการณ์เหล่านี้มีความสัมพันธ์กันสูง งานวิจัยนี้มีนัยยะที่ลึกซึ้งทั้งต่ออุตสาหกรรมอาหารและการศึกษาพื้นฐานของการเปลี่ยนเฟสชีส เลือดที่จับเป็นก้อน และไข่ขาวที่ปรุงแล้วล้วนเป็นตัวอย่างทั่วไปของเจล แม้ว่าพวกมันจะมีพฤติกรรมเป็นของแข็ง แต่วัสดุเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นของเหลว ความแข็งแกร่งถูกกำหนดโดย “โครงกระดูก” ของอนุภาคของแข็งที่ครอบคลุมวัสดุในเครือข่ายแบบแยกแขนง ตัวอย่างเช่น ไข่ขาวเริ่มต้นจากการที่โปรตีนว่ายไปมาในน้ำ แต่ความร้อนบังคับให้พวกมันคลี่และเกาะติดกันทำให้เกิดเจล
เจลมีอยู่นอกสมดุลและดังนั้นจึงมีวิวัฒนาการต่อไปโดยการผ่อนคลายเป็นสถานะพลังงานที่ต่ำลงนานหลังจากการเปลี่ยนการเกิดเจล กลุ่มในทูบิงเงนได้รับแรงบันดาลใจจากการโต้เถียงกันอย่างยาวนานว่าการเสื่อมสภาพของเจลนั้นดำเนินไปอย่างต่อเนื่องหรือผ่านการแตกของพันธะอนุภาคอย่างกะทันหันอย่างกะทันหัน ไม่มีงานวิจัยเกี่ยวกับความชราของโปรตีนเจลเนื่องจากความท้าทายที่เกิดจากการศึกษาโครงสร้างที่ไม่มีมาตราส่วนความยาวลักษณะเดียว ยังไม่ชัดเจนว่าส่วนประกอบพื้นฐานของเจลคือโปรตีนแต่ละตัวหรือสายโซ่ยาว อันที่จริง ไดนามิกเต็มรูปแบบสามารถจับได้โดยการศึกษาเจลพร้อมกันที่ระดับความยาวของทั้งเส้นผ่านศูนย์กลางของโปรตีนสองสามตัวและความยาวของกิ่งในเครือข่าย (หลายร้อยนาโนเมตรถึงไมครอน)
X-ray photon correlation spectroscopy เป็นเทคนิค
ที่วัดความสัมพันธ์ระหว่างโฟตอนที่กระจัดกระจาย มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดพลวัตของวัสดุที่ไม่เป็นระเบียบ แต่ในรูปแบบทั่วไปจะวัดเฉพาะการเคลื่อนที่ของโปรตีนแต่ละชนิดเท่านั้น นักวิจัยได้ปรับ XPCS เพื่อศึกษาพลศาสตร์ของเจลโดยการรวมเข้ากับการกระเจิงของรังสีเอกซ์แบบมุมเล็กพิเศษ ซึ่งเป็นเทคนิคล้ำสมัยที่สามารถตรวจวัดขนาดความยาวขนาดใหญ่ได้
การแยกโครงสร้างและพลวัตSchreiber และเพื่อนร่วมงานของเขาได้แสดง XPCS กับตัวอย่างไข่ขาวเมื่อได้รับความร้อน และสังเกตการเติบโตของโครงสร้างเครือข่ายแบบแยกสาขา วิวัฒนาการโครงสร้างของเจลในตอนแรกดูเหมือนจะไม่สอดคล้องกับอายุ เนื่องจากความซับซ้อนของเครือข่ายและขนาดเฉลี่ยของกิ่งก้านเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยตามเวลา
อย่างไรก็ตาม เจลแสดงการเคลื่อนไหวเป็นระยะๆ สิ่งนี้เร็วเกินไปที่จะแพร่ระบาดและแทนที่จะบ่งชี้ถึงการแตกร้าวอย่างกะทันหันของพันธะโปรตีนและโปรตีน สัมพันธ์กับขนาดของมัน โซ่ยาวมีไดนามิกมากกว่าโปรตีนเดี่ยว พฤติกรรมที่ดูเหมือนจะเป็นเอกลักษณ์ของระบบนี้
การแจกจ่ายความเครียดไดนามิกที่ขึ้นกับสเกลความยาวเหล่านี้จะหายไปเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งนักวิจัยเชื่อว่าเป็นเบาะแสว่าเจลจะเป็นไดนามิกได้อย่างไรโดยที่โครงสร้างโดยรวมไม่เปลี่ยนแปลง เนื่องจากไม่เป็นระเบียบ ความเค้นขนาดใหญ่ผิดปกติจึงถูกขังอยู่ในบางบริเวณของเจล พวกเขาเสนอว่าการแตกของพันธะในภูมิภาคเหล่านี้ช่วยกระจายความเครียด ช่วยลดความผันผวนเชิงพื้นที่ในเจลโดยไม่เปลี่ยนโครงสร้างเฉลี่ย เมื่อเวลาผ่านไป เมื่อเจลกลายเป็นเนื้อเดียวกัน ไดนามิกที่ขึ้นกับสเกลความยาวจะหายไป และเจลจะวิวัฒนาการผ่านการจัดเรียงใหม่ที่มีขนาดเล็กลงจำนวนมากขึ้น
โครงสร้างนาโนให้ความเงางามบนเปลือกไข่นก
พฤติกรรมแบบไดนามิกที่โดดเด่นที่สุดของเจลคือการที่เหตุการณ์การแตกร้าวของพันธะไม่เป็นอิสระต่อกัน เช่นเดียวกับการพัฒนาตามเวลา มีการสังเกตการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะๆ ในช่วงเวลาผ่อนคลายของเจล ซึ่งไม่เคยเห็นมาก่อน และบ่งชี้ว่าเหตุการณ์การจัดเรียงใหม่มีความสัมพันธ์กัน ไม่ว่าจะเป็นคุณสมบัติเฉพาะของไข่ขาวหรือพฤติกรรมการเกิดเจลทั่วๆ ไปเป็นครั้งแรกนั้นยังไม่เป็นที่แน่ชัด แสดงว่าเจลสามารถแบ่งออกเป็นโครงสร้างพื้นฐานได้ เจล “เร็ว” ที่ทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในการแตกของพันธะและเจล “ช้า” ที่คงโครงสร้างเดิมไว้ในระหว่างการชรา
งานวิจัยส่วนใหญ่เกี่ยวกับการเสื่อมสภาพของเจลนั้นใช้ทั้งอนุภาคสังเคราะห์หรือการจำลอง แต่ดูเหมือนว่าไม่ใช่ครั้งแรกที่ธรรมชาติเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีสัญชาตญาณมากกว่าเรา เกี่ยวกับความสำคัญของการวิจัย Schreiber กล่าวว่า “ในอนาคต สิ่งนี้จะช่วยให้เราเข้าใจพลวัตของโมเลกุลทางชีววิทยาที่แตกต่างกันในช่วงกว้างและในพื้นฐานมากขึ้น” ด้วยการใช้หลักการทางกายภาพกับระบบเหล่านี้ งานวิจัยนี้สามารถเชื่อมช่องว่างระหว่างอุณหพลศาสตร์และชีววิทยาได้
นักวิจัยได้แปลงตัวอย่างพยาธิวิทยา MLN แบบดิจิทัลและใส่คำอธิบายประกอบเพื่อสร้างชุดข้อมูลการฝึกอบรม จากนั้นพวกเขาจึงนำชุดข้อมูลนี้ไปใช้อัลกอริธึมการเรียนรู้เชิงลึกสำหรับการจัดหมวดหมู่และการแบ่งส่วน ขั้นตอนเหล่านี้ส่งผลให้มีการคำนวณสัดส่วนของส่วนประกอบของเนื้องอกและต่อมน้ำเหลืองในตัวอย่างได้อย่างแม่นยำ
นักพยาธิวิทยาทางคลินิกได้ตรวจสอบผลการเรียนรู้เชิงลึกและรายงานความสอดคล้องกัน 94.5% ในการตรวจหาต่อมน้ำเหลืองระหว่างการวินิจฉัย AI กับการวินิจฉัยเดิม ที่สำคัญ นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าด้วยความช่วยเหลือของ AI นักพยาธิวิทยาต้องใช้เวลาเฉลี่ย 2-6 นาทีในการวินิจฉัยต่อมน้ำเหลืองของผู้ป่วย หากไม่ได้รับความช่วยเหลือจาก AI การวินิจฉัยจะใช้เวลา 3–15 นาที
นักวิจัยกล่าวว่าศักยภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพด้วยการวิเคราะห์โดยใช้ AIจะช่วยปรับปรุงการพยากรณ์โรคของผู้ป่วยและลดเวลาที่จำเป็นสำหรับการตัดสินใจในการรักษา
ความท้าทายประการหนึ่งในการทำนายการพยากรณ์โรคมะเร็งคือข้อมูลที่ไม่เพียงพอที่ได้รับระหว่างการประเมินการวินิจฉัย อย่างไรก็ตาม สถาปัตยกรรมการเรียนรู้เชิงลึกที่พัฒนาขึ้นในการศึกษานี้สามารถระบุ MLN ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยลดอัตราการพลาดการวินิจฉัยโดยนักพยาธิวิทยาในมนุษย์ นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าผลลัพธ์ของผู้ป่วยโรคมะเร็งมีความสัมพันธ์กับพื้นที่ของเนื้องอกระยะแพร่กระจายใน MLN ดังนั้นพวกเขาจึงสามารถใช้อัลกอริธึม AI เพื่อคำนวณจำนวนเซลล์เนื้องอกที่แม่นยำภายใน MLN และปรับใช้สิ่งนี้เป็นตัวบ่งชี้การพยากรณ์โรคมะเร็งกระเพาะอาหาร
Credit : eltinterocolectivo.com europeancrafts.net eyeblinkentertainment.com fitflopclearancesale.net fullmoviewatchonline.net
