Conmutación ferroeléctrico descubrió por primera vez en los manantiales de tejidos biológicos

Abril 11, 2016 Admin Salud 0 1
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Los investigadores encontraron que la pared de la aorta, el vaso sanguíneo más grande que lleva la sangre desde el corazón, muestra ferroelectricidad, una respuesta a un campo eléctrico sabe que existen en materiales inorgánicos y sintéticos. Los resultados fueron publicados en un próximo número de la revista Physical Review Letters.

"El resultado es interesante por razones científicas", dijo el autor principal Li Jiangyu, profesor asociado de ingeniería mecánica de la UW. "Pero también podría tener implicaciones biomédicas." Un material ferroeléctrico es una molécula polar con un lado eléctricamente cargado positivamente y el otro negativamente cargado, la polaridad de los cuales se puede revertir mediante la aplicación de un campo eléctrico.




Ferroelectricidad es común en materiales sintéticos y utilizado para la visualización, almacenamiento y sensores. (La investigación relacionada con Li y sus colegas busca explotar los materiales ferroeléctricos de diminutos chips de baja potencia para las memorias de alta capacidad.)

En el nuevo estudio, Li colaboró ​​con el coautor Katherine Zhang de la Universidad de Boston para explorar el fenómeno en los tejidos biológicos. La única evidencia previa de ferroelectricidad en tejido vivo se informó el año pasado en conchas. Otros habían intentado en tejidos de mamíferos, principalmente en los huesos, pero no se encontraron signos de la propiedad.

El nuevo estudio muestra una clara evidencia de ferroelectricidad en una muestra de una aorta de cerdo. Los investigadores creen que los resultados son también aplicables a los tejidos humanos.

En trabajos posteriores, aún no se ha publicado, dividieron la muestra en el colágeno y la elastina fibrosa elástica y estudiaron cada uno por su cuenta. Identificar la fuente de la ferroelectricidad puede responder a preguntas acerca de cómo y si desempeña un papel en el cuerpo. "La red de elastina es lo que da la arteria de propiedades mecánicas de elasticidad, lo que obviamente es una función muy importante", dijo Li.

Por lo tanto Ferroelectricidad puede desempeñar un papel en cómo el cuerpo responde al azúcar o grasa.

La diabetes es un factor de riesgo para el endurecimiento de las arterias o aterosclerosis, que puede conducir a un ataque al corazón o un derrame cerebral. El equipo está investigando las interacciones entre ferroelectricidad y moléculas de glucosa con carga, con la esperanza de una mejor comprensión de los efectos del azúcar en las propiedades mecánicas de las paredes de la aorta.

Otra posible aplicación es para tratar una condición en la que las moléculas de colesterol se adhieren a la parte interior del canal, con el tiempo cerrando.

"Podemos imaginar si pudiéramos manipular la polaridad de la pared de la arteria, si podíamos ir de una manera u otra, entonces podríamos, por ejemplo, para entender mejor el depósito de colesterol que conduce al engrosamiento y endurecimiento de la pared arterial", dijo Li. Advierte que las aplicaciones médicas siguen siendo especulaciones, y requieren una mayor investigación.

"Muchas preguntas siguen sin respuesta, que es un aspecto interesante del resultado", dijo Li.

Los coautores son Yuanming Liu Qian y Nataly Chen en la Universidad de Washington, y Yanhang Zhang y Ming-Jay Chow en la Universidad de Boston.

La investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias, los Institutos Nacionales de Salud, la Oficina de Investigación del Ejército, el Centro de la Universidad de Washington para la Nanotecnología y la NASA Espacial Tecnología de Becas de Investigación.

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