Impression 3D Molécules peut révéler de nouvelles perspectives
Avec tout de violons aux fusils déployés sur les imprimantes 3D, il semble que les dispositifs ont pris la notion de bricolage à un tout autre niveau.
Maintenant, l'impression 3D permet à des scientifiques pour mieux comprendre certains des constituants les plus petits de l'univers: des molécules biologiques.
Bien que les chercheurs ont utilisé des modèles informatiques pour visualiser le processus de repliement des protéines origami comme depuis des années, "l'expérience elle - même est très différent entre regarder quelque chose sur un écran plat, et en fait tenir un objet et de manipuler un objet dans vos mains», a déclaré Arthur Olson, un biologiste moléculaire au Laboratoire Graphics moléculaire à l'Institut de recherche Scripps à la Jolla, en Californie.
Cela pourrait un jour aider les chercheurs de concevoir de nouveaux médicaments qui ciblent plus précisément les taches sur les molécules de virus ou même fabriquent des capteurs de protéines artificielles.
Impression en 3D
L’impression 3D est devenu incroyablement utile dans plusieurs domaines de la science médicale: 3D-imprimé cœurs, le foie et les crânes sont déjà utilisés pour aider les médecins à planifier les chirurgies, et peut même sauver des vies. La technologie a également été utilisée pour imprimer les oreilles synthétiques, des vaisseaux sanguins et des feuilles de muscle cardiaque qui a vraiment battu.
Mais la technique d'impression est également aider les scientifiques dans les sciences fondamentales.
Olson utilise les modèles 3D-imprimé pour comprendre comment fonctionne le VIH, le virus qui cause le SIDA,. Il partage ses modèles avec d’autres chercheurs à travers les Instituts nationaux de la Santé 3D Print échange, un programme qui permet aux scientifiques de partager des instructions pour l’impression de molécules, d’organes et d’autres objets.
Les protéines contiennent souvent des milliers d'atomes. Cela peut rendre difficile de voir comment les protéines se replient, ou comment les multiples forces entre les molécules individuelles interagissent, Olson dit.
Avec 2D visualisations informatiques, il y a des limites qui les rendent difficiles à interpréter. Par exemple, quand les chercheurs tentent de déplacer les molécules autour de simulations informatiques, ils vont souvent à travers les uns des autres, ce qui ne se produira pas dans le monde physique, Olson dit.
Avec un modèle 3D, il n'y a aucun moyen pour deux molécules solides pour aller à travers l'autre, dit-il.
Le procédé d'impression révèle également de nouvelles perspectives lorsque deux molécules interagissent. Par exemple, de nombreuses protéines ont de longs tunnels sinueux en leur sein, à travers lequel passent les molécules. Détermination de la longueur et la largeur d'un tunnel peut être très difficile sur l'écran d'ordinateur, car il n'y a aucun moyen de voir tout le chemin à travers de toute une vue. Mais la mesure de sa longueur est extrêmement facile dans les modèles 3D-imprimés, Olson dit.
"Tout ce que vous avez à faire est de prendre la chaîne, poussez-le à travers le tunnel, marquer les extrémités, l'étirer, et vous savez combien de temps le tunnel est," Olson dit Live Science.
Molécules futures
L’impression 3D pourrait également être utilisée pour concevoir des molécules entièrement artificielles. Les protéines sont très bons à la détection de molécules, telles que de petites concentrations d'un poison ou d’explosifs dans le métro, mais les protéines ne font pas bien dans des conditions extrêmes chauds, froids, secs ou autres, a déclaré Ron Zuckerman, un nanobioscientist à la Fonderie Moléculaire Berkeley Lab en Californie.
Alors Zuckerman développe des molécules synthétiques appelées «peptoïdes». Ces molécules auraient la sensibilité des protéines, mais pourraient être en acides aminés synthétiques plus forts et plus robustes.
Son équipe a commencé à utiliser l'impression 3D, car elle offre aux chercheurs une façon plus intuitive pour comprendre comment les protéines sont flexibles, ce qui le rend plus facile à comprendre comment ils se replient. Les forces attractives et répulsives entre les molécules peuvent être modélisées avec des aimants minuscules sur les modèles et les matériaux avec flexibilité différente peut imiter la sinuosité des différentes structures de protéines.
Zuckerman utilise actuellement des modèles imprimés de véritables protéines qu'il appelle "peppytides" à des fins éducatives, en montrant comment des structures qui sont communes à de nombreuses protéines, telles que la structure téléphonique analogue à un cordon appelé une hélice alpha, émergent.
Lorsque les élèves commencent par un modèle 3D, "Je peux vous donner cette chose disquette comme un collier qui vient tortillant -Autour et vous pouvez effectivement plier," Zuckerman dit Live Science. "Tout d'un coup les plis hélicoïdaux commencent à se stabiliser parce que tous les aimants alignés."
Est-ce que la Diète Whole30 vraiment?
Après un mois de tarte à la citrouille, lait de poule et biscuits au sucre, la résolution du Nouvel An de beaucoup de gens est de manger plus sainement et perdre du poids. Et une forme extrême de l'alimentation Paleo connu comme le régime alimentaire Whole30, qui interdit les céréales, le sucre et les légumineuses, peut être un choix de plus en plus populaire.
Le régime Whole30 demande aux gens d'éliminer une foule d'aliments de base pendant 30 jours, après quoi les gens peuvent alors ajouter certains articles de retour dans leur régime alimentaire, pensif. Les créateurs de l'alimentation, Dallas et Melissa Hartwig, affirment qu'il peut améliorer la fonction immunitaire, la clarté mentale et même de maladies chroniques telles que le diabète ou de cholestérol élevé. Beaucoup de gens sont attirés par le régime parce qu'ils pensent que cela conduira à la perte de poids.
Mais les experts ne sont pas d' accord sur l’opportunité de cette nouvelle manie de régime est en bonne santé, et certains disent qu'il est trop extrême.
Parce que le Whole30 régime alimentaire ne permet pas de grains ou de sucres ajoutés, la plupart des gens qui suivent, il va considérablement réduire leur consommation de malbouffe, a déclaré Molly Kimball, une diététiste avec le Elmwood Fitness Center Ochsner à la Nouvelle Orléans.
D'autre part, peu de recherche soutient la restriction des aliments tels que les légumineuses et les yaourts, et si les gens ne font pas attention à la façon dont ils suivent le régime Whole30, ils pourraient se retrouver avec des carences nutritionnelles, a déclaré Katherine Tallmadge, un contributeur, diététiste et auteur de "simple Diet: 195 astuces mentales, remplacements, Habits & Inspirations" (Lifeline Press, 2011).
Whole30
La prémisse principale derrière cette modification diète paléo est que les humains ne peuvent pas avoir évolué à manger certains aliments, tels que les sucres ajoutés, les produits laitiers, les légumineuses et les arachides et les grains, de sorte que ces aliments peuvent causer des problèmes de santé. Ceux qui vantent ces régimes disent ces aliments causent souvent des problèmes métaboliques tels que le diabète, le dysfonctionnement du système immunitaire telles que l’inflammation chronique, des déséquilibres hormonaux, ou des pièces jointes ou des envies psychologiques malsaines, a déclaré Hartwig, qui est également auteur de «Ça commence avec les aliments," ( Victory Belt Publishing, 2014).
«Nous leur demandons de faire une expérience scientifique d'une substance: éliminer les aliments; voir comment il vous affecte individuellement," dit Hartwig Live Science. "Ensuite, vous pouvez faire, une décision consciente délibérée sur les aliments qui sont en bonne santé. Il est sur la façon dont vous arrivez à votre régime parfait."
Aucune étude n'a examiné les effets sur la santé de la diète Whole30 spécifiquement. Mais certains des aliments du régime alimentaire recommande l'élimination peut causer des problèmes pour certaines personnes.
Par exemple, les scientifiques conviennent généralement que les sucres ajoutés sont un coupable majeur dans l’obésité et les maladies cardiaques. Beaucoup de gens sont intolérants au lactose, ce qui signifie qu'ils ne peuvent pas digérer le sucre dans les produits laitiers. Au moins 1 pour cent des Américains souffrent de la maladie cœliaque, une maladie auto - immune qui les empêche de manger du gluten, qui est trouvée dans de nombreux grains. Et plusieurs études, dont une à publié en Novembre dans le World Journal of Gastroenterology , ont constaté que les personnes atteintes du syndrome du côlon irritable voient leurs symptômes améliorent s'ils ont coupé certains types d'hydrates de carbone couramment présents dans les grains et de nombreux fruits et légumes, appelés fermentescibles, Oligo-, di-, Mono-saccharides et des polyols (ou FODMAPS).
Déséquilibre alimentaire
Mais de nombreux nutritionnistes ne sont pas vendus. La plupart des gens ne possèdent pas la maladie cœliaque ou FODMAP l'intolérance, et d'éliminer tant de nourritures de l'alimentation pourraient contribuer à des carences nutritionnelles, Tallmadge dit.
En outre, de nouvelles recherches, comme une étude 2013 dans la revue Les éléments nutritifs, suggère que certains aliments - comme les légumineuses, les haricots et le yaourt - sont très importants pour le microbiome, la flore qui borde la voie intestinale, Tallmadge dit.
"Lorsque le microbiome est en bonne santé, vous êtes plus susceptible de brûler la graisse du corps," Tallmadge dit . "Ce régime, qui est lourd sur la viande, pourrait effectivement endommager le microbiome."
Bien que les gens aillent probablement perdre du poids sur le régime alimentaire, qui est probablement parce qu'il est si restrictif qu'elles, par défaut, être en train de manger moins de calories, Tallmadge noté. "Bien sûr, vous allez perdre du poids sur une rapide modifiée ," dit - elle.
Effacement de la jonque
Mais d'autres pensent que le régime alimentaire pourrait être une bonne façon de frapper le bouton de remise à zéro pour les personnes qui mangent normalement, un régime alimentaire américain malsain malbouffe chargé.
"Si quelqu'un peut tenir à cela, il peut probablement aider à la majorité des demandes formulées à ce sujet", a déclaré Kimball.
Glucides transformés et les sucres ajoutés sont une énorme source d'inflammation dans le corps , de sorte que toutes les mesures visant à éliminer ceux qui seront probablement améliorer la santé des gens, dit-elle.
«Quand nous avons clairement tout ce qui de notre alimentation, et de mettre l'accent sur les protéines maigres, des légumes, des fruits, des graisses saines, rien de bon ne peut venir de lui", a déclaré Kimball .
Certains des aliments du régime alimentaire fuient, comme le kéfir et le yogourt, sont nutritionnellement denses et probablement pas nocif pour la plupart des gens, dit-elle. Pourtant, faire le régime pendant 30 jours ne va pas causer des carences nutritionnelles. Et parce que les gens qui suivent le Whole30 remplaceront probablement beaucoup de nourriture d'ordure dans leur régime alimentaire avec des fruits et légumes, ils peuvent en fait être obtenir plus de nutriments, a-t-elle ajouté.
