基于量子限域离子超流体的神经信号传输过程

传统的Hodgkin-Huxley模型认为,神经信号传输是通过动作电位沿着神经元轴突进行传播,动作电位是由K+/Na+在Na/K泵的离子扩散产生的,而其余大部分Na/K泵是静止的。这种离子流体是熵驱动的无序流体,离子扩散过程需要消耗大量能量,类似于多米诺骨牌效应,传播速度相对较慢(~1 m/s),不适用于解释神经信号的超快传输。 近日,中国科学院理化技术研究所仿生智能界面科学中心在Nano Research 发表了题为Quantum-confined ion superfluid in nerve signal transmission 的文章,提出了基于量子限域离子超流体(QISF)的神经信号传输过程,认为QISF是焓驱动的限域有序流体,K+/Na+同时在所有Na/K泵通道进行快速传输,离子传输过程没有能量损耗,并产生沿着神经元轴突超快传播的QISF波,作为神经信号传输的信息媒介。QISF波和动作电位在传播过程中不相干。......阅读全文

基于量子限域离子超流体的神经信号传输过程

  传统的Hodgkin-Huxley模型认为,神经信号传输是通过动作电位沿着神经元轴突进行传播,动作电位是由K+/Na+在Na/K泵的离子扩散产生的,而其余大部分Na/K泵是静止的。这种离子流体是熵驱动的无序流体,离子扩散过程需要消耗大量能量,类似于多米诺骨牌效应,传播速度相对较慢(~1 m/s)

我国学者提出从离子学到量子离子学的生物信息转化技术

  传统的神经记录技术是基于从离子学到电子学的生物信息转换,虽被广泛研究,但其在神经科学和脑科学领域进展很小。2018年,理化所江雷院士将生物孔道中离子和分子以单链的量子方式快速传输定义为“量子限域超流体”(Sci. China. Mater., 2018, 61, 1027)。随后,他们提出离子和

江雷团队提出从离子学到量子离子学的生物信息转化技术

  传统的神经记录技术是基于从离子学到电子学的生物信息转换,虽被广泛研究,但其在神经科学和脑科学领域进展很小。2018年,中国科学院院士、中国科学院理化技术研究所研究员江雷将生物孔道中离子和分子以单链的量子方式快速传输定义为“量子限域超流体”(Sci. China. Mater., 2018, 61

从离子学到量子离子学的生物信息转化技术

传统的神经记录技术是基于从离子学到电子学的生物信息转换,虽被广泛研究,但其在神经科学和脑科学领域进展很小。2018年,中国科学院院士、中国科学院理化技术研究所研究员江雷将生物孔道中离子和分子以单链的量子方式快速传输定义为“量子限域超流体”(Sci. China. Mater., 2018, 61

化学所纳流体仿神经功能研究获进展

  大脑的功能与化学信号密切相关。然而,目前的仿突触器件只能实现对电信号的识别,较难直接感知化学信号。制备具有化学信号响应功能的人工突触成为神经智能传感与模拟等领域的科学难题之一。    中国科学院化学研究所活体分析化学院重点实验室于萍和毛兰群团队发展出一种聚电解质限域的流体忆阻器,利用单个器件首次

我国取得大脑“化学信号”转导模拟研究新突破

大脑的功能与化学信号密切相关。然而,目前的仿突触器件只能实现对电信号的识别,很难直接感知化学信号。制备具有化学信号响应功能的人工突触成为神经智能传感与模拟等领域的科学难题之一。 在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的大力支持下,中科院化学研究所活体分析化学院重点实验室于萍和毛兰群团队发展了一

理化所发表纳米通道浸润性与应用综述文章

  纳米通道浸润性研究对于解决界面化学和流体力学中遗留的众多挑战性问题至关重要,并广泛应用于物质传输、纳米限域催化、限域化学反应、纳米材料制备、能量储存和转化、液体分离等领域。纳米通道的尺寸是影响液体浸润性的关键因素,当通道直径小于10纳米时,通道内液体由于限域效应出现非连续流体行为;当通道直径大于

理化所发表纳米通道浸润性与应用综述文章

  纳米通道浸润性研究对于解决界面化学和流体力学中遗留的众多挑战性问题至关重要,并广泛应用于物质传输、纳米限域催化、限域化学反应、纳米材料制备、能量储存和转化、液体分离等领域。纳米通道的尺寸是影响液体浸润性的关键因素,当通道直径小于10纳米时,通道内液体由于限域效应出现非连续流体行为;当通道直径大于

科学家提出一维纳米限域有序组装反应的概念

  纳米限域化学反应,是指限域在纳米通道内部的化学反应,通常比通道外部和体相中反应具有更高的选择性和反应效率。纳米限域化学反应领域的研究已经取得较大进展,其中一维纳米限域化学反应研究最为广泛,包括碳纳米管、金属氧化物纳米通道、介孔纳米通道等材料。然而,纳米限域作用增强反应性能的本质机理仍不明确,这成

什么是信号域?

中文名称信号域英文名称signal domain定  义信号转导蛋白中保守的、没有催化作用的结构域。能与一些蛋白质上面的特异肽段或结构域等结合。这种结合起着分子接头的作用,介导信号转导蛋白的聚集和靶向定位等。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),信号转导(二级学科)

什么是信号域?

中文名称信号域英文名称signal domain定  义信号转导蛋白中保守的、没有催化作用的结构域。能与一些蛋白质上面的特异肽段或结构域等结合。这种结合起着分子接头的作用,介导信号转导蛋白的聚集和靶向定位等。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),信号转导(二级学科)

新疆理化所纳米反应器限域合成石墨烯量子点研究获进展

  石墨烯量子点兼具石墨烯材料的优异性能和量子点材料的边界效应,因而呈现一系列新的特性,目前受到化学、物理、材料等各领域科学家的广泛关注。自被发现以来,关于这种新型零维材料的制备研究已取得一些重要进展,但如何简易获得尺寸可控、粒径均一、分散性良好的石墨烯量子点仍是一个挑战。  中国科学院新疆理化技术

《科学》:模拟大脑的“语言交流”

人类通过大脑认知世界,却对认知世界的大脑知之甚少。 原因之一是大脑有两种“语言”(电信号和化学信号),目前人们可以“读懂”大脑的“电语言”(读取并解译电信号),对其“化学语言”(神经元释放的神经递质等化学信息)的“译读”却束手无策。 1月13日,中国科学院化学研究所研究员于萍和毛兰群团

纳米限域研究取得新进展

  分子在纳米孔道限域环境中扩散和反应显示了非常独特的物理化学特性,理论工作者已经进行了大量的计算和模拟。近日,中科院大连化学物理研究所包信和研究员带领的“界面和纳米催化”研究组(502组)在自行研制的一套与固体核磁共振仪耦合的动态催化反应系统中,采用激光诱导超极化129Xe技术,首次在模拟催化

一种限域增强拉曼光谱及避免闪烁信号新机制被提出

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514618.shtm西安交通大学生命学院方吉祥教授团队基于对早期表面增强拉曼光谱(SERS)和单分子表面增强拉曼散射(SM-SERS)研究的深入理解,及分子-纳米结构相互作用及相关机制进行深入研究,提出

室温操纵量子光流体实现突破

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/511534.shtm

纳米限域作用助力电催化碳碳偶联

  由于世界范围内人们对化石燃料的消耗以及过量开采,大气中二氧化碳(CO2)水平持续升高,且已经对环境造成一定破坏。CO2过度排放带来的问题之一就是全球气温升高,这将对人类未来以及地球环境造成深远的影响。CO2电化学还原技术将清洁能源所产生的可持续电力以化学能的形式进行存储,得到具有高附加值的化学品

分子筛限域传质机制研究获进展

  近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院郑安民研究团队在沸石分子筛限域扩散领域取得新进展。该研究利用分子筛限域环境实现长链烷烃分子自由度的精准调控,通过分子“悬浮”效应实现其超快扩散。相关研究成果发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。  亚纳米级别的多孔材料是

超灵敏量子生物传感器能“潜入”细胞读信号

  将超灵敏的量子传感器置入活细胞中,用于追踪细胞变化、早期发现癌症和其他疾病,是当前最前沿的研究方向之一。最近,美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院研究团队开发出一种全新的金刚石量子生物传感器,不仅能顺利“潜入”细胞内部,还比以往更稳定、更灵敏。相关论文发表在最新一期《美国国家科学院院刊》上。  许

离子选择性忆阻器研究获进展

忆阻器是具有记忆功能的非线性电阻器。忆阻器作为仿神经器件,在类脑计算和脑机接口等领域颇有潜力。近年来,中国科学院化学研究所于萍课题组致力于流体忆阻器研究,在器件构筑、传输原理与应用方面展开了系统研究。前期,该团队设计并构筑了聚电解质限域流体体系,发现了该体系中的忆阻行为,实现了突触可塑性的化学调控行

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超流体的主要应用介绍

超流体其中一个重要的应用是稀释制冷机 (Dilution refrigerator)。超流氦-4已成功用作化学领域光谱分析技术的量子溶剂。在超流氦滴光谱分析 (SHeDS) 中,单个分子溶于超流介质之中,使之有有效的旋转自由度,如同在气态之中。这引起了对气体分子研究的极大兴趣。超流体亦用于高精度仪器

超流体的研究和特性

当接近绝对零度时,部分液体会转变成另一种的液体状态名为超流体,它的特点是黏度值是零(有无限的流动性),超流动性是其最具特征的基本性质。科学家在1937年发现,将氦冷却到低于λ温度(2.17K)便形成超流体。此时,氦气可以在容器中不断流动,并可对抗地心吸力。氦-4为了找寻自己的定位会在容器上缓慢地流动

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中科大首次在玻色费米双超流体中观测到量子涡旋晶格

  近日,中国科学技术大学潘建伟及其同事陈宇翱、姚星灿等在国际上首次实现了一种全新的量子物态——质量不平衡的玻色-费米双超流体,并在该双超流体中成功地产生和观测到玻色-费米量子涡旋晶格。这一实验发现开辟了超冷原子领域全新的研究方向,为理解复杂宏观量子现象提供了一种独特的研究手段。该成果发表在9月27

低维材料的限域催化研究获重要进展

华南师范大学物理与电信工程学院研究员徐小志与上海科技大学教授Zhu-Jun Wang、北京大学教授刘开辉、韩国蔚山科学技术学院教授丁峰合作,在低维材料的限域催化研究方面取得重要进展,原位发现了石墨烯在限域空间里的反常刻蚀、再生长行为。相关研究近日发表于Nano Letters。

研究通过纳米限域结晶构筑高性能呋喃聚酯

  当前,开发可再生的生物基材料是替代传统塑料、推动可持续发展的关键路径之一。作为颇具潜力的生物基平台化合物之一,2,5-呋喃二甲酸基聚酯却受困于强度-韧性-阻隔性的“性能三角”权衡难题。  中国科学院宁波材料技术与工程研究所科研团队在前期聚酯复合材料空间限域组装、分子-界面协同强化、原位催化-复合

分子筛限域传质机制最新研究进展

近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院郑安民研究团队在沸石分子筛限域扩散领域取得新进展。该研究利用分子筛限域环境实现长链烷烃分子自由度的精准调控,通过分子“悬浮”效应实现其超快扩散。相关研究成果发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。    亚纳米级别的多孔材料是

低维材料的限域催化研究获重要进展

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2020光谱大会闭幕:化学生命和分子医学的前沿报告

  分析测试百科网讯 2020年11月2日,由中国光学学会和中国化学会主办的“第21届全国分子光谱学学术会议”暨由中国光学会光谱专业委员会主办的“2020年光谱年会”在四川成都举行(相关报道:第21届全国分子光谱学学术会议暨 2020年光谱年会胜利召开),大会第三天,邀请了国内外光谱及相关领域的院士