Universalitet–mångfaldsparadigm

för universalitet och mångfald är analysen av biologiska material baserat på universaliteten och mångfalden av dess grundläggande strukturella element och funktionella mekanismer. Analysen av biologiska system baserad på denna klassificering har varit en hörnsten i modern biologi .

Till exempel utgör proteiner de elementära byggstenarna i en mängd olika biologiska material såsom celler , spindelsilke eller ben, där de skapar extremt robusta, multifunktionella material genom självorganisering av strukturer över många längd- och tidsskalor, från nano till makro. Några av de strukturella egenskaperna finns vanligtvis i många olika vävnader, det vill säga de är konserverade|mycket konserverade . Exempel på sådana universella byggstenar inkluderar alfa-helixer , beta-sheets eller tropokollagenmolekyler . Däremot är andra egenskaper mycket specifika för vävnadstyper, såsom speciella filamentenheter , beta-ark nanokristaller i spindelsilke eller senor . Denna samexistens av universalitet och mångfald – kallad universalitet-mångfaldsparadigmet (UDP) – är ett övergripande drag i biologiska material och en avgörande komponent i materiomiken . Det kan ge riktlinjer för bioinspirerad och biomimetisk materialutveckling, där detta koncept översätts till användningen av oorganiska eller hybrida organisk-oorganiska byggstenar.

Se även

Ackbarow, Theodor; Buehler, Markus J. (2008-07-01). "Hierarkisk samexistens av universalitet och mångfald styr robusthet och multifunktionalitet i proteinmaterial" . Journal of Computational and Theoretical Nanoscience . American Scientific Publishers. 5 (7): 1193–1204. Bibcode : 2008JCTN....5.1193A . doi : 10.1166/jctn.2008.2554 . ISSN 1546-1955 .
[1] Gå naturen en bättre (MIT News Release, 22 oktober 2010).
[2] S. Cranford, M. Buehler, Materiomics: biologiska proteinmaterial, från nano till makro, Nanotechnology, Science and Applications, Vol. 3, s. 127–148, 2010.
Buehler, Markus J. (2010). "Tu(r)ning svaghet till styrka". Nano idag . Elsevier BV. 5 (5): 379–383. doi : 10.1016/j.nantod.2010.08.001 . ISSN 1748-0132 .
[3] S. Cranford, MJ Buehler, Biomateriomics, 2012 (Springer, New York).