Bize Ulaşın

     

Brown hareketi: Kaideyi doğrulayan istisna

Brown hareketi kuralına göre, bir sıvıdaki moleküllerin termal dalgalanması sonucunda, küçük parçacıklar mevcut durumlarına göre daha hızlı hareket eder. Ancak Paul Pascal Araştırma Merkezi (CNRS*/Bordeaux Üniversitesi) ve Belçika Louvain Üniversitesi’nden araştırmacılar, biyolojik zarlarla karşılaştırılabilecek daha kompleks sıvılar üreterek tersi bir sezgisel sonuç elde ettiler. Buna göre daha büyük parçacıklar daha hızlı yer değiştiriyordu. Oldukça temel ancak ilaç tedavisinde yeni stratejilerin habercisi olan bu sonuç, Physical Review Letters dergisinde yayınlandı.

Brown hareketi, su ve benzeri sıvıların içine daldırılan büyük parçacıkların rastlantısal hareketlerini ve sıvının molekülleri tarafından maruz kaldığı şokları tanımlar. Jean Perrin ve Albert Einstein tarafından açıklanan parçacıkların dağılımıyla ilgili bu fenomen, termal dalgalanmadan kaynaklanmıştır. Tanımladığı dağılım katsayısı sayesinde Einstein, küçük parçacıkların Brown hareketinin büyük parçacıklardan daha hızlı olduğunu kabul etmiştir. Çünkü büyük parçacıklar, sıvıyla olan daha güçlü sürtünmeden dolayı yavaşlamaktadır. Peki, jel, kristalize likitler veya camsı ortamlar gibi sudan daha kompleks olan yoğun ortamlarda ve hareket kabiliyetinin kısıtlandığı sıvılar içinde ne olur?

Bordeaux’daki Paul Pascal araştırma merkezinden ve Belçika Louvain Üniversitesi’nden yumuşak madde konusunda çalışan araştırmacılar işte bu soruyu yanıtlamaya çalıştılar. Orijinal bir fikir olarak genetik müdahaleyle boyları sabitlenen virüsler kullanıp çubuk formunda parçacıklardan (virüsler) oluşan tabakaların yer aldığı kompleks bir ortam yarattılar. İnce tabakalı bu sisteme daha uzun parçacıklar ekledikten sonra optik floresan mikroskopla hareketlerini incelediler. Sonuç: bu ortamda uzun parçacıklar kendilerini çevreleyen kısa parçacıklardan daha hızlı hareket ediyordu… Peki neden? Seçilen uzun parçacıklar diğerlerinden 1,3 kat daha uzundu. Aynı ölçekte olmayan bu boyut sayesinde, (yani ne diğer parçacıklarla aynı boyutta ne de bunların katları ölçüsünde) büyük parçacıklar daha fazla katmana girebiliyor ve bu nedenle de hareket kısıtlanmasına daha az maruz kalıyordu. Bu durumda daha geniş bir hacime girdiklerinde daha hızlı hareket edebileceklerdi.

Eğer araştırmacılar ince tabakalı bu yapı üzerinde dururlarsa bu durumun tesadüfî olmadığı görülecektir. Çünkü bu, canlı dünyasında oldukça yaygın bir yapıyı modellemektedir: Örneğin biyolojik zarlar (membranlar), ikili bir lipit tabakasından oluşmaktadır. Mevcut haliyle çok temel olan bu çalışma, hücre zarları arasında daha hızlı hareket eden parçacıkları geliştirmek amacıyla ileride yapılacak araştırmaları etkileyebilir ve böylece ilaçların uygulanma yöntemlerinin daha hızlı ve etkili olmasını sağlayabilir.

(*) CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique): Ulusal Bilimsel Araştırmalar Merkezi

Çeviri: Sinan TEKİN
Kaynak: http://www.cnrs.fr/inc/communication/direct_labos/grelet2.htm