Almaniyanın Bochum Ruhr Universitetinin tədqiqatçıları su və zülallar arasında qarşılıqlı təsirin təsirini ilk dəfə həddindən artıq temporal ayırdetmə ilə vizuallaşdırmağa imkan verən yeni metod hazırlayıblar. Terahertz (THz) kalorimetriyası real vaxtda bioloji proseslərə münasibətdə solvasiya entropiyası və entalpiya kimi fundamental termodinamik kəmiyyətlərin dəyişməsini kəmiyyətcə hesablamağa imkan verir.

Excellence Cluster Ruhr Explores Solvation–RESOLV-nin sözçüsü, professor Martina Havenithin rəhbərliyi altında olan tədqiqatçılar öz hesabatlarını 9 may 2025-ci il tarixində Nature Reviews Chemistry jurnalında dərc etdilər .

Əsas bioloji proseslər , məsələn, müxtəlif toxumaların və hüceyrələrin əsas komponenti kimi xidmət edən zülal filamentlərinin dəstələrindən hazırlanmış incə, sap kimi strukturların əmələ gəlməsi və ya nevroloji xəstəliklərin əlaməti olaraq zülalların qatlanması və ya zülalların yığılması kimi fundamental bioloji proseslər qeyri-tarazlıq prosesləridir.

Havenith izah edir: “Bu o deməkdir ki, onlar temperatur kimi xarici şəraitdə kiçik dəyişikliklərlə başlaya bilərlər”. Bütün bu proseslər bir həlledicidə – bu halda suda baş versə də, əvvəllər su molekulları ilə qarşılıqlı əlaqəyə diqqət yetirilmirdi.

Terahertz kalorimetri ilə Havenith və onun komandası spektroskopik ölçmələrdən bioloji funksiyaların gedişatını təyin edən termodinamik böyüklükləri kəmiyyətcə çıxarmağa imkan verən bir üsul hazırladılar.

İstifadə olunan yeni tezlik diapazonu

“Bu, bizə ilk dəfə olaraq zülallar və su arasındakı qarşılıqlı təsirin termodinamikasını spektroskopik olaraq ölçməyə imkan verir”, – tədqiqatçı deyir. Komanda əvvəllər eksperimental olaraq əlçatan olmayan elektromaqnit spektrinin terahertz diapazonunda ölçmələr aparır.

Dəqiq spektroskopik ölçmələr və yeni nəzəri konsepsiya ilə tədqiqatçılar spektroskopik ölçmə məlumatları ilə istilik tutumu və ya sərbəst enerji kimi termodinamik kəmiyyətlər arasında 1:1 nisbətində əlaqəni kəşf edə bildilər.

Bu, gələcəkdə lazer-spektroskopik metodların bütün üstünlüklərindən istifadə etməyə imkan verir. Havenith deyir: “İndi biz ilk dəfə olaraq kimyəvi reaksiyalardakı termodinamik tarazlığı araşdırmaq üçün saniyənin milyonda biri kimi həddindən artıq müvəqqəti ayırdetmə qabiliyyətindən istifadə edə bilərik “. Neyrotoksik aqreqatların formalaşması zamanı ən kiçik nanokonteynerlərdə və yerli qaynar nöqtələrdə ölçmələr indi əlçatandır.

Daha çox məlumat: Simone Pezzotti və digərləri, Terahertz kalorimetri bioloji proseslərdə suyun rolunu vurğulayır, Nature Reviews Chemistry (2025). DOI: 10.1038/s41570-025-00712-8

Ruhr-Universitaet-Bochum tərəfindən təmin edilmişdir