Cangkang kepiting untuk membuat elektroda karbon

Ditulis oleh Awan Ukaya pada 08-03-2012

Cangkang kepiting memberikan suatu template yang murah dan nyaman guna membuat elektroda karbon yang berperforma tinggi dalam penyimpanan energi dan konversinya, kata para ilmuwan Cina.
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
Sumber: http://www.chem-is-try.org/

Glycoproteins Dibuat Sesuai Susunannya

Ditulis oleh Awan Ukaya pada 15-03-2012

Diadaptasi dari Nat. Chem. Biol.
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.”
sumber: http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/berita/glycoproteins-dibuat-sesuai-susunannya/

Bukti adanya Progesterone

Ditulis oleh Awan Ukaya pada 25-09-2012

Untuk kali pertama, para peneliti telah menghasilkan bukti nyata bahwa, suatu hormone steroid mammalian, diketemukan pada tanaman (J. Nat. Prod., DOI: 10.1021/np9007415).

Banyak sekali kelompok – kelompok telah menunjukkan bahwa adanya progesterone pada tanaman—persenyawaan yang dapat dibuat dari pendahulunya yang ditemukan pada tanaman seperti ubi rambat Meksiko. Sementara sedang mencari adanya entitas  cytotoxic pada daun pohon walnut, Guido F. Pauli dari University of Illinois, Chicago, dan para koleganya mengisolasi kuantitas progesterone dan melaporkan keberadaan hormone tersebut berdasarkan kombinasi spektrometri massa dan teknik resonansi magnetic nuklir. Pada tumbuhan lainnya, tim ini telah menemukan sulfat baru dari persenyawaan yang seperti  progesterone.

“Hal ini memunculkan pertanyaan fundamental mengenai biosintesis steroid—dapatkah semua tumbuhan membuat progesterone?” tanya Pauli. Pada mamalia, progesterone mempunyai beberapa peranan, seperti menyiapkan lapisan uterine bagi potensi kehamilan, namun peranan biokimiawi dari progesterone pada tanaman tidaklah jelas, yang menjamin penelitian selanjutnya, katanya.

“Meskipun kita mungkin berpikir bahwa kita mengetahui  dimana tanaman tersebut mengandung progesterone, Pauli dan para koleganya telah membuktikan dengan pasti hal ini sebagai suatu kasus,” kata Charles L. Cantrell, seorang peneliti ahli kimia pada U.S. Department of Agriculture.

“Saya menganggap hal ini seperti suatu kontribusi yang besar terhadap ilmu pengetahuan kita mengenai biosintesis metabolite tanaman sekunder,” kata David S. Seigler, yang memelajari bioaktifitas dari tanaman yang menghaslkan persenyawaan pada University of Illinois, Urbana-Champaign.

Cinta Terlarang Elektron

Ditulis oleh Dewi siswanto pada 03-11-2012

Elektron duduk termenung, sesekali ia kayuhkan kedua kakinya agar ayunan bergerak perlahan. Ayunan yang sering disebut orbital merupakan tempat yang paling Elektron sukai. Jadi siapapun orang yang ingin menemukannya langsung saja menuju orbital. Walau demikian, tidaklah mudah untuk bertemu Elektron di sana. Tapi setidaknya orbitallah tempat kemungkinan Elektron melepaskan penatnya ketika ia berada di rumah atom.
“Mengapa aku selalu ingat Proton?” keluh Elektron seraya menarik nafas dalam-dalam dan menghembuskannya perlahan.
“Apa yang salah dengan perasaan ini, tidak bolehkah aku tertarik padanya?” pertanyaan yang kesekian kalinya namun tak juga Elektron mengetahui jawabannya.
Elektron menatap jauh ke depan dan terhenti pada sebuah kamar yang biasa disebut nukleous. Tatapannya sarat dengan beban namun begitu tajam seakan ingin menembus dinding kamar dimana Proton berada.
“Seandainya aku adalah Neutron, pastilah hatiku sangat senang karena aku akan selalu dekat dengan Proton” gumannya lagi.
~ *** ~
Elektron tinggal di sebuah rumah mungil bersama dua saudara angkatnya. Para tetangga memanggil rumah mungil itu dengan sebutan atom. Elektron adalah anak tertua. Kelahirannya dibantu oleh om J.J Thomson pada tahun 1897. Semenjak dalam kandungan dia sering dipanggil dengan nama sinar katoda karena Elektron merupakan anak yang diperoleh melalui tabung sinar katoda dan perkembangannya selalu dipantau oleh om William Crookes. Setelah lahir, ia diberi nama Elektron seperti yang diinginkan om G.J Stoney. Beratnya ditimbang oleh om Robert Milikan ternyata hanya 9,11 x 10^-28 gram.
Adiknya yang pertama bernama Proton. Kelahirannya dibantu oleh om  E. Rutherford pada tahun 1906. Dia lebih gendut dibandingkan Elektron karena massanya 1837 kali dari massa Elektron yaitu 1,673 x 10^-24 gram.
Pada tahun 1932, Elektron mempunyai adik kedua yang diberi nama Neutron. Om James Chadwick yang membantu kelahirannya. Dia hampir sama gendutnya dengan Proton karena massanya adalah 1,675 x 10^-24 gram.
Walaupun mereka bersaudara dan tinggal bersama dalam rumah atom tetapi karakter ketiganya berbeda. Elektron paling tidak suka berada di dalam rumah. Baginya dunia terasa sempit jika hanya memandang tembok-tembok yang memisahkannya dengan dunia luar. Berkeliling di halaman rumah lebih mengasyikkan, Elektron dapat berjalan-jalan di taman, memandang bunga-bunga yang berkembang dan menghirup keharumannya. Saat pagi tiba, mentari akan menyusupkan kehangatannya sehingga Elektron semakin bersemangat untuk terus beraktifitas. Biasanya, Elektron akan bersepeda melalui lintasan yang disebutnya sebagai orbit. jika dia merasa lelah maka Elektron beristirahat dalam orbital. Keaktifan Elektron dianggap perilaku yang negatif oleh keluarganya.
Lain lagi dengan kedua adiknya, mereka lebih suka di dalam kamar. Kamar itu mereka sebut dengan nucleus karena itulah mereka berdua dinamakan nucleon. Walaupun begitu, Elektron tahu jika Proton terkadang tertarik dengan aktifitasnya. Sehingga mereka sering mencoba bertemu untuk saling berbagi hati. Sedangkan Neutron dia sangat cuek. Apapun yang terjadi di dalam rumah atom, dia  netral-netral saja.
Bagi keluarga atom, sifat pendiam Proton merupakan sifat yang dianggap positif. Namun bagi Elektron, Proton mempunyai karisma yang membuatnya  terlihat sempurna dibandingkan Neutron. Adanya perbedaan karakter antara Elektron dan Proton membuat mereka saling tertarik. ketertarikan inilah yang membuat beban bagi keduanya karena semestinya itu tidak ada.
~ *** ~
“Aku mohon Proton, cobalah kamu mengerti perasaanku” kata Elektron.
“Maaf Elektron, tanpa kau katakanpun aku tahu perasaanmu karena akupun merasa demikian, tapi itu tak mungkin” jawab Proton setengah tersedu menahan tangisnya.
“Jikalau kita bersatu, maka takkan ada rumah atom lagi” lanjut Proton lirih.
Elektron terdiam, dia paham sekali tak mungkin Proton meninggalkan nukleous. tapi ia juga tak mungkin menghapus ketertarikannya pada Proton dengan mudah, Mengacuhkannya saja membuat rasa menjadi gundah. Apalagi harus jauh darinya, pastilah rindu itu ada. Rindu pada perhatiannya, rindu pada cerita manjanya, rindu dengan tatapan penuh rasa rahasia yang dalam.
“Ya sudahlah, biarkanlah perasaan ini tetap ada, toch aku masih bisa memandangmu meski tak mampu bersamamu” ujar Elektron kemudian.
“Kamu tahu Proton, hanya kaulah yang sering datang dalam mimpiku dan memang hanya menjadi mimpiku….” lanjut Elektron menegaskan apa yang dirasakannya selama ini.
Keduanya kini terdiam, diam oleh ketidakberdayaan akan sebuah perasaan yang entah kapan hadir diantara keduanya. Namun mereka paham, kebahagiaan tidak selalu harus menjadi satu tetapi saling mengingatkan ketika salah, memotivasi ketika lelah, memberikan nasehat bijak ketika gundah, semoga semuanya menjadi ajang untuk ibadah. Dari perbedaan inilah yang akan menjadikan mereka dalam satu-kesatuan di rumah atom sehingga mereka dapat menempati posisi, tugas dan fungsinya masing-masing demi berputarnya dunia yang indah.