N-Glycosylation Rekayasa, pada teknik baru, secara metabolikal mengganti E. coli dengan menghasilkan hexasaccharide terhubung dengan lipid. Dua enzim C. jejuni terekayasa (merah muda dan hijau) menempel pada protein (biru) pada periplasma (antara cytoplasmic dan membran sel). Pada in vitro, glycans menghiasi dan glycan yang dibuat ditambahkan secara enzimatikal.

Bottom of Form

Sebuah tim internasional untuk pertama kalinya telah mengolah tipe N-glycoprotein homogen yang dihasilkan oleh organisme eukaryotic, termasuk didalam manusia, dari prokaryotes. Pada molekul protein tersebut, gula bercabang dari komposisi seragam dihubungkan pada arginines khusus.

Pekerjaan ini dapat mengarahkan pada pengobatan antibodi monoclonal dengan potensi yang berkembang dengan sedikit efek samping serta dapat memudahkan studi tentang efek biologis dari protein berbeda pada pola glycosylation-nya, yang memainkan fungsi penting yang masih belum sepenuhnya dapat dipahami.

Beberapa kelompok telah mencoba untuk menghasilkan N-glycoproteins (N-glycans) pada bakteri, yang secara tipikal tidak meng-glycosylate protein mereka. Seorang mikrobiologist yaitu Markus Aebi pada Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, dan para rekan kerjanya sebelumnya telah merekayasa Escherichia coli dengan gen dari Campylobacter jejuni, bakterium yang menyebabkan gastroenteritis yang tidak biasa mempunyai kemampuan untuk meng- glycosylate proteinnya. Namun rekayasa E. coli yang membuat glycoproteins dengan suatu immunogenik C. jejuni glycan serta gula bacillosamine yang tidak biasa dan tidak diinginkan terhubung pada protein.

Sekarang ini, Aebi, seorang spesialis protein glycosylation yaitu Lai-Xi Wang pada University of Maryland School of Medicine, dan rekan kerjanya melaporkan untuk pertama kalinya bahwa E. coli dapat direkayasa dengan gen C. jejuni untuk membuat bacillosamine yang bebas N-glycoproteins dimana dapat dielaborasikan secara enzimatik kedalam nonimmunogenic eukaryote bertipe N-glycoproteins dengan glycans terkostumasi (Nat. Chem. Biol., DOI: 10.1038/nchembio.314). Mereka melakukan ini dengan memproduksi N-glycoproteins pada C. Jejuni dalam sel rekayasa E. coli, memurnikan mereka, lalu menukar glycans mereka bagi eukaryotic.

N-glyco­proteins homogen dapat juga dibuat dengan cara lain, seperti sintesis kimiawi atau dengan ekspresi pada ragi rekayasa. Akan tetapi sintesis kimiawi sangatlah menantang dan membutuhkan waktu. Serta Aebi dan Wang mempercayai pendekatan bakterial akan sangat cepat, dan menghasilkan lebih tinggi dari pada menciptakan mereka pada peragian, yang mana eukaryotes.

Seperti contoh, ragi telah direkayasa secara berbeda bagi tiap-tiap tipe glycan (glycoform), diman metode barunya “akan memiliki tingkat fleksibilitas untuk menghasilkan serangkaian glycoforms homogen dengan menggunakan satu tipe E. Coli terekayasa,” kata Wang. “Lebih lanjut, hal ini juga akan menghasilkan glycoforms tidak alamiah dimana sistem raginya tidak mampu untuk memproduksi.” Pendekatan ragi ini dikontrol oleh Merck & Co. Sebagai suatu hasil dari akuisisi pada tahun 2006 dari perusahaan biotech GlycoFi, yang mengembangkannya.

Seorang spesialis bakterial N-glycosylation yaitu Christine M. Szymanski pada University of Alberta, di Edmonton, mengatakan bahwa studi baru ini menunjukkan  “seseorang yang untuk pertam kalinya telah mampu menggunakan suatu sistem bakterial untuk mensintesis eukaryotic homogen N-yang terhubung dengan glycoprotein. Ada sistem yang lainnya telah digunakan untuk hal ini, namun mereka menghadapi permasalahan. Yang satu ini menunjukkan janji yang banyak namun memerlukan pengembangan lebih lanjut untuk membuat sistemnya memungkinkan secara komersil.”

Kata Pencarian Artikel ini:

Perbedaan antara dua sifat solvent cukuplah besar dimana banyak persenyawaan dapat terlarut pada satu bentuk saja atau lainnya. Peningkatan solvent yang dapat diganti tersebut bagi pemrosesan kimiawi dapat mempermudah pada beberapa kasus untuk menggantikan solvent organis yang mudah menguap untuk menigkatkan kualitas udara dan menghilangkan kebutuhan penyulingan energi yang intensif.

Jessop dan para koleganya membuat olvent yang dapat diganti pertama kali pada tahun 2005, dengan membuka suatu cara dalam pembentkan daftar CO₂- solvents yang dapat diganti, surfactants, dan katalis. Pada salah satu studi baru, Jessop dan rekan kerjanya menjelaskan penggunaan CO₂ dalam pergantian yang dapat dibalik pada solvent hidrophobic N,N,N’-tributylpentanamidine kedalam solvent hidrophilic (Green Chem., DOI: 10.1039/b926885e).

Amidine tidaklah biasa untuk dapat dicampur dengan air dan membentuk sistem biphasic, jelas Jessop. Namun dibawah pengaruh CO₂, solvent ini mengubah menjadi spesies bikarbonate yang sepenuhnya dapat dicampur dengan air. Nitrogen atau udara yang mengelembung melalui larutan atau pemanasan dengan sangat hati-hati menyaring CO₂ keluar dari campuran dan membentuk kembali sistem biphasic.

“Solvent hidrophilisitas yang dapat diganti ini ” sangat ideal dalam mengekstraksi persenyawaan organis dengan polaritas rendah, seperti minyak sayur, catat Jessop. Seperti contoh, timnya telah menggunakannya untuk memimikkan ekstraksi industrial minyak kacang kedelai dari jonjot kacang kedelai.

Proses baru-baru ini meliputi pengekstraksian kacang kedelai dengan heksana, diikuti dengan memindahkan heksana melalui penyulingan guna menyisakan minyak yang murni. Solvent hidrophilisitas menjadikannya mungkin untuk mengekstraksi minyak dengan solvent amidine dan kemudian memisahkan minyak dan solvent-nya dengan menambahkan CO₂ dan air. Saat minyaknya dipindahkan, solvent dipisahkan dari air dengan memindahkan CO₂ dan lalu menggunakannya kembali—tidak perlu heksana dan penyulingan. GreenCentre Canada, suatu institut yang mengembangkan beberapa teknologi dari beberapa universitas di Kanada, sedang bekerja menskalakan proses modelnya, kata Jessop.

Pada studi yang terpisah, Jessop dan lulusan mahasiswa yaitu Sean M. Mercer memikirkan cara untuk pergantian yang dapat dibalik antara air garam dan air tawar (ChemSusChem, DOI: 10.1002/cssc.201000001). “Penggaraman ” merupakan metode efektif dalam pemisahan air-persenyawaan organis yang terlarut dari air, namun hal ini membutuhkan penambahan  sejumlah besar sodium klorida atau garam lain pada larutannya dan menghasilkan air garam yang berlebih bagi pembuangan.

Jessop dan Mercer disamping menambahkan diamine netral pada air, membentuk suatu larutan aqueous dengan kekuatan ionisnya nol. Setelah CO₂ dimasukkan, diamine berubah menjadi garam diammonium bikarbonate, secara signifikan menaikkan kekuatan ionis, kata Jessop.

Untuk mengilustrasikan bagaimana sistem “air yang dapat diganti ” ini sangatlah berguna, para peneliti menambahkan tetrahydrofuran, yang dapt dilarutkan dengan larutan diamine yang tidak bergaram. Saat terekspose pada CO₂, garam diammonium membentuk dan menekan tetrahydrofuran keluar dari larutan. Lapisan tetrahydrofuran dapat dipindah dan lapisan aqueous yang didaur ulang pada bentuk tidak bergaram dengan membersihkan CO₂.

“Gagasan mengenai penggaraman yang dpat dibalik sangatlah rapi—Saya belum pernah melihat sebelumnya,” kata insinyur kimiawi yaitu Eric J. Beckman dari University of Pittsburgh, seorang ahli dalam penggunaaan CO₂ sebagai solvent dan bahan persediaan kimiawi. Sangatlah sulit sesuatu yang ramah lingklungan atau murah dari pada dengan menggunakan CO₂ dan water, tambah Beckman. Sistem solvent model ini yang diciptakan oleh keolompok Jessop mempunyai potensi jika mereka dapat mengoptimalkan dan bekerja keras, kata Beckman.

Pengadukan Cairan Metal Tanpa Batang Pengaduk

Medan Panas dan magnetis mengarahkan cairan lithium mengaduk dengan sendirinya hampir seperti putaran air

Jyllian N. Kemsley

Kata Pencarian Artikel ini:

Bottom of Form

Cairan ionis dapat dimanipulasi supaya titik pelemburannya yang sangat rendah dari yang diharapkan dengan memanfaatkan pendekatan yang sama dimana pada dasarnya digunakan guna menjaga beberapa fluida sel membran pada suhu yang rendah, berdasarkan suatu studi. Berdasarkan pada apa yang dikenal dengan asam lemak dan perilaku phospholipid, temuan ini menciptakan kesempatan baru bagi cairan ionis, kata para peneliti, dan menyediakan bahan pemikiran bagi para ilmuwan yang tertarik pada properti membran dan bahan sintetis lunak.

Cairan ionis adalah garam-garam yang biasanya berisi suatu kation organis seperti suatu imidazole yang berpasangan dengan anion anorganis. Dengan pengertian, mereka punya titik peleburan dibawah suhu 100 °C. Pasangan kation-anion asimetri dan delokalisasi muatan pada kisi-kisi kristal menghasilkan pengurangan kisi-kisi, degan megarahkan pada tititk peleburan rendah.

Para ahli kimia telah tertantang, bagaimanapun, untuk mendesain cairan ionis yang berhubungan dengan secara progresif komponen yang lebh lipophilic sementara itu dengan menjaga titik peleburan dibawah suhu ruangan—titik peleburan mulai naik sesekali saat rantai sampingan alkali tersaturasi melampaui kira-kira tujuh atom karbon. Kevin N. West dan James H. Davis Jr. dari University of South Alabama dan para koleganya menyadari bahwa suatu larutan mungkin berasal dari struktur titik temu dari rantai alkali tidak tersaturasi yang ditemukan pada phospholipids, yang menggangu pengepakan rantai yang ketat guna membantu menjaga sel membran fluida dwi lapisan.

Untuk menguji anggapan mereka, para peneliti mempersiapkan garam imidazolium dengan suatu susunan N-rantai sampingan asam lemak pengganti, termasuk ersi dengan rantai garis lurus tersaturasi, ikatan ganda pada lokasi yang berbeda, dan ikatan ganda dengan geometri cis-trans berbeda (Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.200906169). Mereka menemukan bahwa geometri ikatan ganda yang mengarahkan pada struktur dimana titik temunya lebih ekstrem membuat perbedaan yang sangat besar. Sebagai contoh, suatu garam imidazolium dengan rantai sampingan asam stearic C₁₈ mempunyai titik peleburan pada suhu 53.5 °C, dimana analog linoleic C₁₈ yang berkesesuain dengan suatu pembengkokan signifikan pada rantai alkali mempunyai titik peleburan -46.8 °C.

Cairan ionis yag seperti lipid merupakan solvent yang bagus bagi kolesterol, suatu komponen membran mayor pada kebanyakan organisme, catat para peneliti. Dengan properti ini, merek menganjurkan, cairan ionis dapat melarutkan obat dan membantu mereka melewati membran sel atau mungkin bertindak sebagai solvent bagi lipase yang memediasi bahan kimiawi.

Penelitian ini akan membantu “menjembatani jurang antara ilmu pengetahuan pada bidang yang luas sekali dengan apa yang kita ketahui atau perlu diketahui tentang cairan ionis dan pengaplikasian mereka pada masa mendatang,” kata Robin D. Rogers, seorang spesialis cairan ionis pada University of Alabama, Tuscaloosa.

“Setiap orang menginginkan untuk menggolong-golongkan ilmu pengetahuan dan berkutat pada kebenaran yang tidak terbantahkan sekali seperti rantai alkali yang sangat panjang lebih beracun, hidrophobisitas yang meningkat, dan naiknya titik peleburan,” tambah Rogers. “Saya menyukai fakta bahwa para peneliti tersebut menggunakan beberapa contoh untuk mendapatkan komunitas cairan ionis guna memperluas pemikirannya.”

Kata Pencarian Artikel ini:

Kata Pencarian Artikel ini:

Kata Pencarian Artikel ini:

Bahan karbon mempunyai potensi aplikasi yang sangat banyak, termasuk elektroda – elektroda pada superkapasitor dan sel – sel bahan bakar. Struktur porinya dikenal dapat mempengaruhi properti physicokimiawinya dan secara normal dikontrol dengan menggunakan suatu template yang keras dan berpori seperti zeolite atau silika. Namun proses ini biasanya melibatkan penggunaan asam hydrofluoric guna menghilangkan beberapa template-nya, yang mana dapat saja komplek dan mahal.

Sebuah kelompok peneliti dari Fudan University, dipimpin oleh Yong-Yao Xia, telah mendemonstrasikan bahwa cangkang kepiting mempunyai struktur barisan berpori pada tingkat mikroskopisnya. Dengan menyelidiki struktur unik ini, mereka telah menghasilkan susunan nanofiber karbon berpori dengan mengkombinasikan template cangkang kepiting yang keras dengan metode pen-template-an yang dibuat lunak. ‘Beberapa template biologis pada umumnya sangat banyak, dapat diperbaharui, murah dan ramah lingkungan dibandingkan dengan template buatan,’ jelas Xia.

Susunan nanofiber karbon berpori dapat dibuat dengan menggunakan cangkang kepiting sebagai template-nya

Setelah pembakaran cangkang kepiting di udara, template berpori utamanya terdiri dari kalsium karbonat. Dengan menambahkan template copolymer yang lunak dan resol terdahulu membentuk kerangka karbonnya. Dengan pemanasan dibawah gas nitrogen menghilangkan template yang lunak dan template yang keras dapat dilarutkan pada asam hydrochloric.

‘Template cangkang kepiting yang keras tidak hanya mudah untuk dipindahkan tetapi berpori secara hirarkinya,’ kata Rui Zhang, seorang ahli pada bahan karbon berpori pada Shanghai Institute of Technology. Susunan karbon nanofiber yang ter-template menyimpan tingkat hirarki keporiannya, dengan membentuk pori – pori dengan tiga ukuran. Hasil terbesar dari pengemasan nanofiber tersebut, pori – pori medium dari ruang hampa diantara nanofiber dan naofiber karbon mereka berisi pori – pori yang paling kecil.

Struktur porinya sangat sesuai untuk penyimpanan muatan oleh adsorpsi/desorpsi ion sebagai bahan elektroda bagi superkapasitor atau katalis platinum/palladium yang diisikan pada aplikasi sel bahan bakar, kata Xia. Dengan dibantu oleh area permukaan yang besar dan struktur kompleknya, bahan dari Xia menunjukkan hasil yang menakjubkan pada kedua kasus.

Tim Xia sekarang ini menggunakan cangkang kepiting guna men-template-kan bahan berpori lainnya sama baiknya dengan menyelidiki template alternatif dari sisik ikan.

Erica Wise

Kata Pencarian Artikel ini:

Kata Pencarian Artikel ini:

Kata Pencarian Artikel ini:

Tim ini menerapkan pendekatan penemuan katalis mereka  guna menemukan lima ligand terbaik untuk mengakselerasikan  allylic alkylation dari suatu substrat acetate.

Teori evolution dapat saja berdasar pada istilah “yang kuat yang selamat,” namun pada saat memilih katalis yang terbaik, dictum tersebut tidak selamanya dapat dipegang.

Suatu tim peneliti telah menunjukkan bahwa seseorang dapat memilih katalis yang terbaik dari tempat penyimpanan kombinatorial dari beberapa kandidat disamping dengan menggunakan prinsip “survival of the weakest”—dimana intermediate katalis yang paling tidak stabil dapat menciptakan suatu katalis yang terbaik. Pendekatan ini dapat membuatnya menjadi kenyataan guna menemukan katalis yang lebih cepat dalam sintesis obat – obatan dan produk lainnya.

Sangatlah sulit untuk menemukan metode seleksi guna memisahkan sari pati suatu hasil panenan (katalis yang tercepat) dari limbah yang dibuang saat screening tempat penyimpanannya untuk mengidentifikasi katalis yang sangat aktif. Sekarang ini, ahli kimia teoritis yaitu F. Matthias Bickelhaupt dari Free University of Amsterdam, spesialis katalis yaitu Joost N. H. Reek dari University of Amsterdam, dan para rekan kerjanya telah mengembangkan suatu strategi seleksi inovasi untuk suatu eksperimen berdasarkan pada teori kelangsungan hidup intermediate yang paling lemah (Nat. Chem., DOI: 10.1038/nchem.614).

Para peneliti mencampurkan sejumlah palladium yang terbatas—mengikat pada substrat dari reaksi allylic alkylation—dengan berlimpahnya jumlah beberapa ligand organis. Pada keseimbangan campurannya, ligand berbeda mengikat pada Pd, dengan membentuk katalis yang beragam pada kemampuan mereka untuk mengakselerasi alkylation dari substratnya. Ligand yang membentuk komplekses substrat ligand Pd yang paling stabil mempunyai jumlah yang paling banyak pada larutan, dan mereka yang membentuk komplekses yang tidak stabilsangatlah jarang.

Dengan menggunakan electrospray mass spectrometry (ESI/MS) gna menentukan jumlah yang kurang berlebih dan  juga komplekses yang kurang stabil, para peneliti mengidentifikasikan beberapa ligand yang membentuk katalis yang paling aktif. Selanjutnya studi ini mengevaluasi katalis yang tidak berada pada car yang konvensional—dengan menentukan kemampuan mereka terhadap hambatan aktifasi yang paling rendah, energi yang dibutuhkan untuk membuat reaksinya berjalan—namun di samping menemukan intermediate yan kurang stabil, yang mana secara energik paling dekat dengan puncak hambatan dan selebihnya dapat dengan lebih mudah untuk melintangkannya.

Pekerjaan ini “menyoroti nilai dari pendekatan kombinatorial yang cerdik dalam pengembangan katalis yang sangat efektif,” kata spesialis katalis yaitu Helma Wennemers dari University of Basel, di Switzerland.

“Ini merupakan demonstrasi cerdas dari screening katalis yang sukses dengan menggunakan metodologi sederhana ESI/MS,” kata ahli kimia  polymer yaitu Krzysztof Matyjaszewski dari Carnegie Mellon University.

Beberapa kelompok seperti kelompok Matyjaszewski dan spesialis screening katalis seperti Andreas Pfaltz dari University of Basel telah mengidentifikasikan katalis yang bagus dari beberapa campuran sebelumnya. Akan tetapi studi baru menunjukkan salah satu dari beberapa contoh screening terdahulu dimana “keseimbangan system katalis berada pada taraf seimbang dan dikomunikasikan,” kata Reek. “Ini merupakan proses seleksi berdasar Darwinian dimana yang bertahan hidup adalah yang paling lemah, sedangkan yang lainnya kebanyakan telah diawasi beberapa propert campuran katalisnya yang mana tidak dikomunikasikan sebelumnya.”

Ahli kimia kombinatorial dinamis yaitu Sijbren Otto dari University of Groningen, di Belanda, mengungkapkan, “Kita memahami keadaan awal lebih baik ketimbang keadaan transisinya,” dimana spesies transient pada bagian puncak hambatan aktifasinya. Dengan memanipulasi beberapa energi dari reaktan intermediate “mungkin saja, untuk beberapa system yang terpilih, menjadi suatu cara yang lebih mudah dalam menentukan katalis dari pada berusaha untuk berinteraksi secara selektif dengan keadaan transisi yang lebih elusif,” kata Otto.

Dengan menggunakan teknik baru ini guna mendeteksi sejumlah spesies yang kurang berlebih di dalam tempat penyimpanana yang besar dan melakukan screening secara substansial pada beberapa kelas ligand berbeda pada campuran yang sama, bagaimanapun, sangatlah sulit, tambah Otto. Namun begitu, dia mengatakan, “pendekatan ini berpegang pada janji yang masuk akal bagi pengembangan dan penemuan katalis.”

Kata Pencarian Artikel ini:

TANDA YANG LANGKA

Para ilmuwan melaporkan bahwa mereka telah menciptakan elemen 117 superberat yang khusus, suatu tolak ukur bagi bahan kimiawi nuklir yang sekarang ini melengkapi deret ke-tujuh dari tabel periodik.

Temuan ini, yang akan dipublikasikan pada isu mendatang pada Physical Review Letters, membantu mengklarifikasikan gambaran yang masih buram dari perilaku elemen yang sangat berat. Hal ini juga mendukung kasus terhadap keberadaan “pulau kestabilan,” dimana suatu kluster dari elemen superberat yang mempunyai umur paruh yang sangat panjang memberikan keterangan bagi para ilmuwan mengenai prospek yang menggoda dalam melakukan penelitian terhadap elemen kimiawi super berat.

Yuri Oganessian, direktur dari Flerov Laboratory of Nuclear Reactions pada Joint Institute for Nuclear Research, di Dubna, Rusia, memimpin tim internasional, yang juga terdiri dari para ilmuwan dari Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Oak Ridge National Laboratory, Vanderbilt University, dan University of Nevada, Las Vegas.

Dengan partikel akselerator di Dubna, kelompok ini secara berulang – ulang menghancurkan kalsium-48 kedalam target yang dilapisi dengan radioaktif berkelium-249. Pada kesempatan yang langka, kedua elemen tersebut terfusi untuk menghasilkan dua isotop dari elemen super berat yang baru, ²⁹³117 dan ²⁹⁴117. Mereka mengidentifikasikan elemen 117 dari karakteristik kehancuran rantainya. Seperti sepupunya yaitu element 116 dan 118—dimana telah diciptakan sebelumnya—elemen 117 mempunyai isotop dengan umur paruh yang mana sesuai dengan teori elemen dekat dengan perkiraan pulau kestabilan, yang mempunyai elemen dengan with 184 neutron.

Elemen 117 cenderung lebih sulit untuk diciptakan ketimbang elemen 116 dan 118 untuk beberapa alasan tertentu, kata ketua anggota dan ahli nuklir LLNL yaitu Dawn Shaughnessy. Elemen yang bernomer aneh ini mempunyai kehancuran rantai yang komplek. Sebagai tambahan, materi awal ²⁴⁹Bk mempunyai umur paruh hanya satu tahun, yang membuatnya sulit pada eksperimen koordinasi, katanya.

Walter D. Loveland, seorang profesor kimiawi nuklir pada Oregon State University, menyebut penciptaan dari entri terbaru tabel periodik ini sebagai “acara spesial bagi semua ilmu pengetahuan.”

Andreas Türler, kepala laboratorium Laboratory of Radiochemistry & Environmental Chemistry pada University of Bern, di Jerman, mengatakan pada C&EN bahwa “pekerjaan ini merupakan suatu kualitas yang sama sebagaimana eksperimen lain sebelumnya yang menunjukkan elemen berat di Dubna.”

Sebelum elemen 117 dapat dinamai, International Union of Pure & Applied Chemistry mensyaratkan bahwa penciptaan elemen ini dapat direplikasikan oleh tim independen.

Shaughnessy mengatakan bahwa dia bahkan tidak mempertimbangkan kemungkinan pemilihan nama karena proses konfirmasinya membutuhkan waktu yang lama. “Anda dapat membuat diri anda berpikiran menjadi gila tentang sesuatu yang btidak akan terjadi selama sepuluh tahun,” katanya, dengan tertawa.

Kata Pencarian Artikel ini: