Microspheres

@misc{fox1963abiotic6,
    author = "Fox, S. W. und Yuyama, S",
    title = "Abiotische Produktion primitiver Proteine und gebildeter Mikropartikel",
    year = "1963",
    howpublished = "Annals of the New York Academy of Sciences, v. 108, p. 487-494",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Fox, S. W., und Yuyama, S., 1963, Abiotische Produktion primitiver Proteine und gebildeter Mikropartikel: Annals of the New York Academy of Sciences, v. 108, p. 487-494.}"
}

@article{fox1963effects5,
    author = "Fox, S. W. und Yuyama, S",
    title = "Effects of the Gram stain on microspheres from thermal polyamino acids",
    year = "1963",
    journal = "Journal of Bacteriology, v. 85, p. 279-283",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Fox, S. W., und Yuyama, S., 1963, Effects of the Gram stain on microspheres from thermal polyamino acids: Journal of Bacteriology, v. 85, p. 279-283.}"
}

@article{doi1010160303264771900037,
    author = "Hsu, Laura und Brooke, Steven und Fox, Sidney W.",
    title = "Konjugation von Proteinoid-Mikrosphären: Ein Modell der primordialen Kommunikation",
    year = "1971",
    journal = "Biosystems",
    url = "https://doi.org/10.1016/0303-2647(71)90003-7",
    doi = "10.1016/0303-2647(71)90003-7",
    openalex = "W2135541201",
    references = "doi101002bbpc19080141703, doi101007bf00599584, doi1010160010406x67900515, doi1010160012160667900504, doi1010160014482761903470, doi101021ja01499a069, doi101073pnas6041092, doi101073pnas622399, doi101093aibsbulletin3215c, doi101126science1703961984"
}

@misc{hsu1971conjugation7,
    author = "Hsu, L. L. und Brooke, S. und Fox, S. W",
    title = "Konjugation von Proteinoid-Mikrosphären",
    year = "1971",
    howpublished = "ein Modell der primordialen Kommunikation: Current Models in Biology [Jetzt BioSystems], v. 4, S. 12-25",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Hsu, L. L., Brooke, S., und Fox, S. W., 1971, Konjugation von Proteinoid-Mikrosphären: ein Modell der primordialen Kommunikation: Current Models in Biology [Jetzt BioSystems], v. 4, S. 12-25.}"
}

@misc{mueller1972organic10,
    author = "Mueller, G",
    title = "Organic microspheres from the Precambrian of South-West Africa",
    year = "1972",
    howpublished = "Nature, v. 235, p. 90-95",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Mueller, G., 1972, Organic microspheres from the Precambrian of South-West Africa: Nature, v. 235, p. 90-95.}"
}

@article{doi101007bf00623555,
    author = "Jungck, John R. und Fox, Sidney W.",
    title = "Synthese von Oligonukleotiden durch Proteinoid-Mikrosphären, die auf ATP wirken",
    year = "1973",
    journal = "Die Naturwissenschaften",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf00623555",
    doi = "10.1007/bf00623555",
    openalex = "W2090234738",
    references = "doi101007bf00602509, doi101007bf00623322, doi1010160016003256901545, doi1010160022283668903926, doi1010160026265x73901124, doi101016s0047248478800529, doi101073pnas505905, doi101126science147365368, doi101126science1734000875, doi104159harvard9780674188693"
}

@article{doi1010160303264773900026,
    author = "Ryan, Jack Woodrow und Fox, Sidney W.",
    title = "Aktivierung von Glycin durch ATP, einen zweiwertigen Kation, und Proteinoid-Mikrosphären",
    year = "1973",
    journal = "Biosystems",
    url = "https://doi.org/10.1016/0303-2647(73)90002-6",
    doi = "10.1016/0303-2647(73)90002-6",
    openalex = "W2035399108"
}

@techreport{easton1973a1,
    author = "Easton, T. A",
    title = "Eine Anmerkung zur Mathematik der Mikrosphärenteilung",
    year = "1973",
    howpublished = "Bulletin of Mathematical Biology, v. 35, p. 259-262",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Easton, T. A., 1973, Eine Anmerkung zur Mathematik der Mikrosphärenteilung: Bulletin of Mathematical Biology, v. 35, p. 259-262.}"
}

@phdthesis{junck1973synthesis9,
    author = "Junck, J. R. und Fox, S. W",
    title = "Synthese von Oligonukleotiden durch Proteinoid-Mikrosphären, die auf ATP wirken",
    year = "1973",
    publisher = "Naturwissenschaften, v. 60, S. 425-427",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Junck, J. R., und Fox, S. W., 1973, Synthese von Oligonukleotiden durch Proteinoid-Mikrosphären, die auf ATP wirken: Naturwissenschaften, v. 60, S. 425-427.}"
}

@article{doi101007978940102239219,
    author = "Fox, Sidney W. und Jungck, John R. und Nakashima, Tadayoshi",
    title = "Von Proteinoid-Mikrosphäre zur zeitgenössischen Zelle: Bildung von Internukleotid- und Peptidbindungen durch Proteinoid-Partikel",
    year = "1974",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-94-010-2239-2\_19",
    doi = "10.1007/978-94-010-2239-2\_19",
    openalex = "W1977729334",
    references = "doi101007bf00602509, doi101007bf01101286, doi1010160016003256901545, doi1010160026265x73901124, doi1010160303264771900037, doi101016s0047248478800529, doi101038scientificamerican085444, doi101073pnas5641325, doi101073pnas591110, doi101351pac197334030641"
}

@article{doi101007bf00927027,
    author = "Fox, Sidney W. und Jungck, John R. und Nakashima, Tadayoshi",
    title = "Von proteinoider Mikrosphäre zu moderner Zelle: Bildung von internukleotidischen und Peptidbindungen durch proteinoidische Partikel",
    year = "1974",
    journal = "Origins of Life and Evolution of Biospheres",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf00927027",
    doi = "10.1007/bf00927027",
    openalex = "W4236817780",
    references = "doi101007bf00602509, doi101007bf00623555, doi1010160010406x67900515, doi1010160016003256901545, doi1010160026265x73901124, doi1010160303264773900026, doi101038scientificamerican085444, doi101073pnas5641325, doi101073pnas591110, doi1010970000044119591000000029, doi101351pac197334030641"
}

@misc{fox1974from4,
    author = "Fox, S. W. und Jungck, J. R. und Nakashima, T",
    title = "Von proteinoider Mikrosphäre zur heutigen Zelle",
    year = "1974",
    howpublished = "Bildung von internukleotidischen und Peptidbindungen durch proteinoid Partikel: Origins Life, v. 5, p. 227-237",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Fox, S. W., Jungck, J. R., und Nakashima, T., 1974, Von proteinoider Mikrosphäre zur heutigen Zelle: Bildung von internukleotidischen und Peptidbindungen durch proteinoid Partikel: Origins Life, v. 5, p. 227-237.}"
}

@misc{fox1974the2,
    author = "Fox, S. W",
    title = "Die Proteinoid-Theorie des Ursprungs des Lebens und konkurrierende Ideen",
    year = "1974",
    howpublished = "American Biology Teacher, v. 36, p. 161-172, 181",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Fox, S. W., 1974, Die Proteinoid-Theorie des Ursprungs des Lebens und konkurrierende Ideen: American Biology Teacher, v. 36, p. 161-172, 181.}"
}

@article{doi101007bf01372406,
    author = "Rohlfing, Duane L.",
    title = "Coacervate-like microspheres from lysine-rich proteinoid",
    year = "1975",
    journal = "Origins of Life and Evolution of Biospheres",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf01372406",
    doi = "10.1007/bf01372406",
    openalex = "W2066069868",
    references = "rohlfing1969catalytic"
}

@article{doi1010160303264777900284,
    author = "Brooke, Steven und Fox, Sidney W.",
    title = "Kompartimentalisierung in proteinoiden Mikrosphären",
    year = "1977",
    journal = "Biosystems",
    url = "https://doi.org/10.1016/0303-2647(77)90028-4",
    doi = "10.1016/0303-2647(77)90028-4",
    openalex = "W1992807593",
    references = "doi101007bf00623322, doi101007bf01372406, doi101007bf01659185, doi101007bf01732178, doi1010160026265x73901124, doi101016s0047248478800529, doi101111j155856461975tb00851x, doi101126science1473658563, doi105962bhltitle1018, openalexw2983085323"
}

@misc{fox1980metabolic3,
    author = "Fox, S. W",
    title = "Metabolic microspheres",
    year = "1980",
    howpublished = "Naturwissenschaften, v. 67, p. 378-383",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Fox, S. W., 1980, Metabolic microspheres: Naturwissenschaften, v. 67, p. 378-383.}"
}

@misc{ishima1981electrical8,
    author = "Ishima, Y. und Pryzbylski, A. und Fox, S. W",
    title = "Elektrische Membranphänomene in Sphärolithen aus Protenoid und Lecithin",
    year = "1981",
    howpublished = "BioSystems, v. 13, S. 243-251",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Ishima, Y., Pryzbylski, A., und Fox, S. W., 1981, Elektrische Membranphänomene in Sphärolithen aus Protenoid und Lecithin: BioSystems, v. 13, S. 243-251.}"
}

@article{doi101023a1018992924025,
    author = "Santiago, Noemi und Milstein, Sam und Rivera, Theresa und García, Elisa und Zaidi, Tabassum und Hong, H K und Bucher, Doris J.",
    title = "Immunisierung von Ratten mit Proteinoid-Mikrosphären, die Antigene des Influenzavirus umschließen",
    year = "1993",
    journal = "Pharmaceutical Research",
    url = "https://doi.org/10.1023/a:1018992924025",
    doi = "10.1023/a:1018992924025",
    openalex = "W114505501",
    references = "doi101007978147572046418, doi10100797836427452946, doi101007bf00915547, doi101016016158909190076v, doi101038280147a0, doi101056nejm198307073090103, doi101128iai363110211081982, doi101128jcm23166721986, doi101146annurevmi37100183002525, openalexw2409929920"
}

@article{doi101016s0142961297001889,
    author = "Kumar, Anurag und Rao, K. Panduranga",
    title = "Herstellung und Charakterisierung pH-empfindlicher Proteinoid-Mikrosphären für die orale Verabreichung von Methotrexat",
    year = "1998",
    journal = "Biomaterials",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0142-9612(97)00188-9",
    doi = "10.1016/s0142-9612(97)00188-9",
    openalex = "W2041007310"
}

@article{doi101007bfb0018078,
    author = "Nakashima, Tadayoshi",
    title = "Metabolism of proteinoid microspheres",
    year = "2005",
    journal = "Topics in Current Chemistry",
    url = "https://doi.org/10.1007/bfb0018078",
    doi = "10.1007/bfb0018078",
    openalex = "W1533658605",
    references = "doi101007bf00405480, doi101007bf00623555, doi101007bf01732668, doi1010160303264780900131, doi101016b9781483228617500284, doi101016s0047248478800529, doi101021ja00438a050, doi101021ja01499a069, doi1010382031362a0, doi101038244418a0, openalexw2983085323"
}

Zusammenfassung Proteinoids, thermische Polymere aus Aminosäuren, die von Fox entdeckt und untersucht wurden, bilden sich spontan zu kugelförmigen Strukturen, Mikrosphären, die Fox als Protocells des Lebens präsentierte. Fords Entdeckungen eröffneten einen Bereich anwendbarer, leicht herstellbarer proteinähnlicher Partikel. In den letzten Jahren hat das Interesse an Proteinoiden unter Forschern der Nanobiomedizin zugenommen. Diese Strukturen eignen sich für biomedizinische Anwendungen aufgrund ihrer proteinähnlichen Natur, Biokompatibilität, Nicht-Toxizität und Sicherheit. Mehrere neue Proteinoids, bestehend aus einer spezifischen Auswahl an Aminosäuren, wurden für die biomedizinische und landwirtschaftliche Industrie eingeführt. Mehrere Proteinoids enthalten spezifische Additive, die in ihrem Rückgrat polymerisiert sind und spezielle Eigenschaften für eine bestimmte Anwendung bieten. Diese Proteinoids, ihre entsprechenden Nanopartikel und ihre vielfältigen Anwendungen werden hier vorgestellt, wobei der Schwerpunkt primär auf Proteinoiden für die Krebsdiagnostik und -therapie sowie kosmetischen und anti-Nebel-Proteinoiden liegt.

@article{doi101002ijch201800021,
    author = "Kolitz‐Domb, Michal und Margel, Shlomo",
    title = "Recent Advances of Novel Proteinoids and Proteinoid Nanoparticles and Their Applications in Biomedicine and Industrial Uses",
    year = "2018",
    journal = "Israel Journal of Chemistry",
    abstract = "Zusammenfassung Proteinoids, thermische Polymere aus Aminosäuren, die von Fox entdeckt und untersucht wurden, bilden sich spontan zu kugelförmigen Strukturen, Mikrosphären, die Fox als Protocells des Lebens präsentierte. Fords Entdeckungen eröffneten einen Bereich anwendbarer, leicht herstellbarer proteinähnlicher Partikel. In den letzten Jahren hat das Interesse an Proteinoiden unter Forschern der Nanobiomedizin zugenommen. Diese Strukturen eignen sich für biomedizinische Anwendungen aufgrund ihrer proteinähnlichen Natur, Biokompatibilität, Nicht-Toxizität und Sicherheit. Mehrere neue Proteinoids, bestehend aus einer spezifischen Auswahl an Aminosäuren, wurden für die biomedizinische und landwirtschaftliche Industrie eingeführt. Mehrere Proteinoids enthalten spezifische Additive, die in ihrem Rückgrat polymerisiert sind und spezielle Eigenschaften für eine bestimmte Anwendung bieten. Diese Proteinoids, ihre entsprechenden Nanopartikel und ihre vielfältigen Anwendungen werden hier vorgestellt, wobei der Schwerpunkt primär auf Proteinoiden für die Krebsdiagnostik und -therapie sowie kosmetischen und anti-Nebel-Proteinoiden liegt.",
    url = "https://doi.org/10.1002/ijch.201800021",
    doi = "10.1002/ijch.201800021",
    openalex = "W2898478618",
    references = "doi101007bfb0018078, doi101016jaddr200410009, doi101016jaddr200903009, doi101016jbiomaterials201209027, doi101016jcis200605026, doi101016jjconrel201203020, doi101021nn1005232, doi10118621623619110, doi101208s1224800890712, doi1021650000308820034205000002, fox1958thermal, fox1960thermal"
}

Die Nebelbildung auf transparenten Oberflächen stellt eine große Herausforderung in mehreren optischen Anwendungen dar, wie z. B. Kunststoffverpackungen, Linsen, Spiegel und Windschutzscheiben. Um dieses Problem zu lösen, haben wir langlebige Antinebel-Dünnschichten auf Kunststofffolien wie Polyethylenterephthalat (PET) hergestellt und charakterisiert. Proteinoiden sind biokompatible Zufallspolymere, die aus α-Aminosäuren durch thermische Stufenwachstumspolymerisation hergestellt werden. Proteinoid-Vorpolymere wurden hergestellt, indem aktivierten Doppelbindungen an Proteinoiden über die Michael-Additionsreaktion hinzugefügt wurden. Eine Reihe von dünnen, vernetzten Antinebel-Beschichtungen wurde hergestellt, indem verschiedene Mischungen der Proteinoid-Vorpolymere, Polyethylenglycoldiacrylat und eines Photoinitiators auf PET-Folien mit einem Mayer-Rod aufgetragen und die getrockneten Beschichtungen UV-härtung wurden. Die Antinebel-Eigenschaften der Beschichtungen wurden durch Kontaktwinkelmessungen, Rauheitsmessungen, Trübungsmessungen und Glanzmessungen sowie durch heiße und kalte Nebeltests bestimmt, um die optischen Eigenschaften der Folien unter Nebelbildungsbedingungen zu untersuchen. Mechanische Eigenschaften wie Haftung, Robustheit und Abriebfestigkeit der Antinebel-Beschichtungen wurden durch Klebeband-, Messerspalt- und Sandpapier-Abriebtests untersucht. Der Einfluss der Beschichtungszusammensetzung, Benetzbarkeit und Rauheit auf die Antinebel-Eigenschaften der beschichteten PET-Folien wurde aufgeklärt. Die Formel wurde optimiert, und die entsprechende UV-härtbare Antinebel-vernetzte Dünnschicht zeigte Transparenz mit guter Haftung und hervorragender langlebiger Antinebel-Leistung.

@article{doi101021acsomega9b00336,
    author = "Sason, Elisheva und Kolitz‐Domb, Michal und Chill, Jordan H. und Margel, Shlomo",
    title = "Engineering of Durable Antifog Thin Coatings on Plastic Films by UV-Curing of Proteinoid Prepolymers with PEG-Diacrylate Monomers",
    year = "2019",
    journal = "ACS Omega",
    abstract = "Die Nebelbildung auf transparenten Oberflächen stellt eine große Herausforderung in mehreren optischen Anwendungen dar, wie z. B. Kunststoffverpackungen, Linsen, Spiegel und Windschutzscheiben. Um dieses Problem zu lösen, haben wir langlebige Antinebel-Dünnschichten auf Kunststofffolien wie Polyethylenterephthalat (PET) hergestellt und charakterisiert. Proteinoiden sind biokompatible Zufallspolymere, die aus α-Aminosäuren durch thermische Stufenwachstumspolymerisation hergestellt werden. Proteinoid-Vorpolymere wurden hergestellt, indem aktivierten Doppelbindungen an Proteinoiden über die Michael-Additionsreaktion hinzugefügt wurden. Eine Reihe von dünnen, vernetzten Antinebel-Beschichtungen wurde hergestellt, indem verschiedene Mischungen der Proteinoid-Vorpolymere, Polyethylenglycoldiacrylat und eines Photoinitiators auf PET-Folien mit einem Mayer-Rod aufgetragen und die getrockneten Beschichtungen UV-härtung wurden. Die Antinebel-Eigenschaften der Beschichtungen wurden durch Kontaktwinkelmessungen, Rauheitsmessungen, Trübungsmessungen und Glanzmessungen sowie durch heiße und kalte Nebeltests bestimmt, um die optischen Eigenschaften der Folien unter Nebelbildungsbedingungen zu untersuchen. Mechanische Eigenschaften wie Haftung, Robustheit und Abriebfestigkeit der Antinebel-Beschichtungen wurden durch Klebeband-, Messerspalt- und Sandpapier-Abriebtests untersucht. Der Einfluss der Beschichtungszusammensetzung, Benetzbarkeit und Rauheit auf die Antinebel-Eigenschaften der beschichteten PET-Folien wurde aufgeklärt. Die Formel wurde optimiert, und die entsprechende UV-härtbare Antinebel-vernetzte Dünnschicht zeigte Transparenz mit guter Haftung und hervorragender langlebiger Antinebel-Leistung.",
    url = "https://doi.org/10.1021/acsomega.9b00336",
    doi = "10.1021/acsomega.9b00336",
    openalex = "W2946868506",
    references = "doi101007978940102239219, doi101007bf00927027"
}

Proteinoid-NPs verbessern die RSP-Lieferung und können potenziell die Wirksamkeit des Medikaments erhöhen, indem sie die Dosierung und Nebenwirkungen reduzieren.

@article{doi101186s1295102000709z,
    author = "Lugasi, Liroy und Grinberg, Igor und Rudnick‐Glick, Safra und Okun, Eitan und Einat, Haim und Margel, Shlomo",
    title = "Designed proteinoid polymers and nanoparticles encapsulating risperidone for enhanced antipsychotic activity",
    year = "2020",
    journal = "Journal of Nanobiotechnology",
    abstract = "Proteinoid-NPs verbessern die RSP-Lieferung und können potenziell die Wirksamkeit des Medikaments erhöhen, indem sie die Dosierung und Nebenwirkungen reduzieren.",
    url = "https://doi.org/10.1186/s12951-020-00709-z",
    doi = "10.1186/s12951-020-00709-z",
    openalex = "W3093880023",
    references = "doi101002ijch201800021, doi101002qua560220719, doi101007978940102239219"
}

Proteinoiden, oder thermischen Proteinen, sind anorganische Entitäten, die durch Erhitzen von Aminosäuren auf ihren Schmelzpunkt und Einleiten der Polymerisation zur Bildung von Polymerketten entstehen. Typischerweise liegen ihre Durchmesser im Bereich von 1μm bis 10μm. Einige in Proteinoidketten eingebundene Aminosäuren sind hydrophober als andere, was dazu führt, dass Proteinoiden in wässrigen Lösungen bei bestimmten Konzentrationen zusammenklumpen und so zu Mikrosphären heranwachsen können. Die besondere Struktur von Proteinoiden, die aus verknüpften Aminosäuren bestehen, verleiht ihnen einzigartige Eigenschaften, einschließlich eines Aktionspotenzial-ähnlichen Spike-Verhaltens des elektrischen Potenzials. Diese einzigartigen Eigenschaften machen Ensembles von Proteinoid-Mikrosphären ein vielversprechendes Substrat für die Entwicklung zukünftiger künstlicher Gehirne und unkonventioneller Rechengeräte. Um das Potenzial von Proteinoid-Mikrosphären für unkonventionelle elektronische Geräte zu bewerten, messen und analysieren wir die Datenübertragungskapazitäten von Proteinoid-Mikrosphären. Unter experimentellen Laborbedingungen zeigen wir, dass die Transferfunktion von Proteinoid-Mikrosphären ein nichttriviales Phänomen ist, das möglicherweise auf die große Vielfalt an Proteinoid-Formen, -Größen und -Strukturen zurückzuführen ist.

@article{doi101016jbiosystems2023104892,
    author = "Mougkogiannis, Panagiotis und Phillips, Neil und Adamatzky, Andrew",
    title = "Transferfunktionen von Proteinoid-Mikrosphären",
    year = "2023",
    journal = "Biosystems",
    abstract = "Proteinoiden, oder thermischen Proteinen, sind anorganische Entitäten, die durch Erhitzen von Aminosäuren auf ihren Schmelzpunkt und Einleiten der Polymerisation zur Bildung von Polymerketten entstehen. Typischerweise liegen ihre Durchmesser im Bereich von 1μm bis 10μm. Einige in Proteinoidketten eingebundene Aminosäuren sind hydrophober als andere, was dazu führt, dass Proteinoiden in wässrigen Lösungen bei bestimmten Konzentrationen zusammenklumpen und so zu Mikrosphären heranwachsen können. Die besondere Struktur von Proteinoiden, die aus verknüpften Aminosäuren bestehen, verleiht ihnen einzigartige Eigenschaften, einschließlich eines Aktionspotenzial-ähnlichen Spike-Verhaltens des elektrischen Potenzials. Diese einzigartigen Eigenschaften machen Ensembles von Proteinoid-Mikrosphären ein vielversprechendes Substrat für die Entwicklung zukünftiger künstlicher Gehirne und unkonventioneller Rechengeräte. Um das Potenzial von Proteinoid-Mikrosphären für unkonventionelle elektronische Geräte zu bewerten, messen und analysieren wir die Datenübertragungskapazitäten von Proteinoid-Mikrosphären. Unter experimentellen Laborbedingungen zeigen wir, dass die Transferfunktion von Proteinoid-Mikrosphären ein nichttriviales Phänomen ist, das möglicherweise auf die große Vielfalt an Proteinoid-Formen, -Größen und -Strukturen zurückzuführen ist.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.biosystems.2023.104892",
    doi = "10.1016/j.biosystems.2023.104892",
    openalex = "W4366133631",
    references = "doi101007bf00927027, doi1010160303264771900037, doi1010160303264781900046, doi101016jbiosystems2021104480, doi101016jjpowsour200511035, doi101021bi00489a038, doi101038nmat4148, doi101038nnano200818, doi101038s4157801900890, doi101039df9470100011, doi101039f29868200075, doi10110916725254"
}

Proteinoiden, oder thermische Proteine, werden durch Erhitzen von Aminosäuren auf ihren Schmelzpunkt und Initiierung der Polymerisation zur Herstellung von polymeren Ketten produziert. In wässrigen Lösungen quellen Proteinoiden zu hohlen Mikrosphären auf. Diese Mikrosphären erzeugen endogene Ausbrüche von elektrischen Potentialspitzen und ändern Muster ihrer elektrischen Aktivität als Reaktion auf Beleuchtung. Wir berichten Ergebnisse einer detaillierten Untersuchung der Effekte von weißem Kaltlicht auf das Spiking von Proteinoiden. Wir untersuchen, wie verschiedene Arten und Intensitäten von Licht die Spiking-Amplitude, Periode und das Muster von Proteinoiden bestimmen. Die Ergebnisse dieser Studie werden genutzt, um Proteinoiden auf ihr Potenzial als optische Sensoren und ihre Anwendung im unkonventionellen Rechnen zu evaluieren.

@article{doi101016jbiosystems2023105015,
    author = "Mougkogiannis, Panagiotis und Adamatzky, Andrew",
    title = "Lichtinduziertes Spiking von Proteinoiden",
    year = "2023",
    journal = "Biosystems",
    abstract = "Proteinoiden, oder thermische Proteine, werden durch Erhitzen von Aminosäuren auf ihren Schmelzpunkt und Initiierung der Polymerisation zur Herstellung von polymeren Ketten produziert. In wässrigen Lösungen quellen Proteinoiden zu hohlen Mikrosphären auf. Diese Mikrosphären erzeugen endogene Ausbrüche von elektrischen Potentialspitzen und ändern Muster ihrer elektrischen Aktivität als Reaktion auf Beleuchtung. Wir berichten Ergebnisse einer detaillierten Untersuchung der Effekte von weißem Kaltlicht auf das Spiking von Proteinoiden. Wir untersuchen, wie verschiedene Arten und Intensitäten von Licht die Spiking-Amplitude, Periode und das Muster von Proteinoiden bestimmen. Die Ergebnisse dieser Studie werden genutzt, um Proteinoiden auf ihr Potenzial als optische Sensoren und ihre Anwendung im unkonventionellen Rechnen zu evaluieren.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.biosystems.2023.105015",
    doi = "10.1016/j.biosystems.2023.105015",
    openalex = "W4386295585",
    references = "doi101002ijch201800021, doi101016jbiosystems2023104892"
}

Diese Studie analysiert die Lichtmodulation von Spiking in Proteinoiden, thermisch kondensierte Proteine, die Spik-Dynamik zeigen. Wir erläutern, wie Licht Veränderungen in Proteinoiden induziert und die Spik-Frequenz moduliert. Die Ergebnisse zeigen, dass das Spiking von Proteinoiden durch Lichtintensität und Wellenlänge angepasst werden kann. Strukturelle Untersuchungen belegen, dass Licht Konformationsänderungen auslöst, die die Spik-Kinetik beeinflussen. Spiking-Proteinoiden können boolesche Logik ausführen und programmierbare Ausdrücke in Reaktion auf Lichteingabeänderungen generieren. Dies offenbart potenzielle Anwendungen im Bereich des unkonventionellen Rechnens. Unsere umfassenden Analysen schaffen ein grundlegendes Verständnis der Auswirkungen von Licht auf die Struktur und Protrusionsdynamik von Proteinoiden und ermöglichen optisch programmierte Bio-Logik-Gatter. Die Ergebnisse werden zukünftige Forschung in lichtmodifizierte Proteinoiden für Informationsverarbeitung und unkonventionelles Rechnen katalysieren. Zusammenfassend liefert diese Studie wesentliche Erkenntnisse zur Lichtmodulation des Spiking-Verhaltens von Proteinoiden, ermöglicht neuartige optisch gesteuerte Bio-Logik-Gatter-Operationen und motiviert weiterhin Bestrebungen, photoresponsive Proteinoiden in bioinspirierten Rechensystemen zu integrieren.

@article{doi101016jmatdes2023112460,
    author = "Mougkogiannis, Panagiotis und Adamatzky, Andrew",
    title = "Light-induced spiking in proteinoids yields Boolean gates",
    year = "2023",
    journal = "Materials \& Design",
    abstract = "Diese Studie analysiert die Lichtmodulation von Spiking in Proteinoiden, thermisch kondensierte Proteine, die Spik-Dynamik zeigen. Wir erläutern, wie Licht Veränderungen in Proteinoiden induziert und die Spik-Frequenz moduliert. Die Ergebnisse zeigen, dass das Spiking von Proteinoiden durch Lichtintensität und Wellenlänge angepasst werden kann. Strukturelle Untersuchungen belegen, dass Licht Konformationsänderungen auslöst, die die Spik-Kinetik beeinflussen. Spiking-Proteinoiden können boolesche Logik ausführen und programmierbare Ausdrücke in Reaktion auf Lichteingabeänderungen generieren. Dies offenbart potenzielle Anwendungen im Bereich des unkonventionellen Rechnens. Unsere umfassenden Analysen schaffen ein grundlegendes Verständnis der Auswirkungen von Licht auf die Struktur und Protrusionsdynamik von Proteinoiden und ermöglichen optisch programmierte Bio-Logik-Gatter. Die Ergebnisse werden zukünftige Forschung in lichtmodifizierte Proteinoiden für Informationsverarbeitung und unkonventionelles Rechnen katalysieren. Zusammenfassend liefert diese Studie wesentliche Erkenntnisse zur Lichtmodulation des Spiking-Verhaltens von Proteinoiden, ermöglicht neuartige optisch gesteuerte Bio-Logik-Gatter-Operationen und motiviert weiterhin Bestrebungen, photoresponsive Proteinoiden in bioinspirierten Rechensystemen zu integrieren.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.matdes.2023.112460",
    doi = "10.1016/j.matdes.2023.112460",
    openalex = "W4388672841",
    references = "doi1010160303264771900037"
}

Proteinoiden, auch als thermische Proteine bekannt, besitzen die faszinierende Fähigkeit, Mikrosphären zu erzeugen, die elektrische Spitzen aufweisen, die den Aktionspotentialen von Neuronen ähneln. Diese pulsierenden Mikrosphären, als Protoneuronen bezeichnet, haben das Potenzial, sich zu Proto-Nanohirnen zusammenzusetzen. In unserer Studie untersuchen wir die Machbarkeit der Nutzung einer vielversprechenden elektrochemischen Technik namens differentieller Pulsvoltammetrie (DPV), um mit Proteinoid-Nanohirnen zu interagieren. Wir bewerten die Eignung der DPV, indem wir kritische Parameter wie Selektivität, Empfindlichkeit und Linearität der elektrochemischen Antworten untersuchen. Die Forschung untersucht systematisch den Einfluss verschiedener Betriebsfaktoren, einschließlich Pulsbreite, Pulsamplitude, Scanrate und Scanzeit. Ermutigend zeigen unsere Ergebnisse, dass die DPV erhebliches Potenzial als effizientes elektrochemisches Interface für Proteinoid-Nanohirne aufweist. Diese Technologie eröffnet neue Wege für die Entwicklung künstlicher neuronaler Netzwerke mit breiten Anwendungen in verschiedenen Forschungsbereichen.

@article{doi101021acsomega3c05670,
    author = "Mougkogiannis, Panagiotis und Adamatzky, Andrew",
    title = "Proteinoid-Mikrosphären als Protoneuronale Netzwerke",
    year = "2023",
    journal = "ACS Omega",
    abstract = "Proteinoiden, auch als thermische Proteine bekannt, besitzen die faszinierende Fähigkeit, Mikrosphären zu erzeugen, die elektrische Spitzen aufweisen, die den Aktionspotentialen von Neuronen ähneln. Diese pulsierenden Mikrosphären, als Protoneuronen bezeichnet, haben das Potenzial, sich zu Proto-Nanohirnen zusammenzusetzen. In unserer Studie untersuchen wir die Machbarkeit der Nutzung einer vielversprechenden elektrochemischen Technik namens differentieller Pulsvoltammetrie (DPV), um mit Proteinoid-Nanohirnen zu interagieren. Wir bewerten die Eignung der DPV, indem wir kritische Parameter wie Selektivität, Empfindlichkeit und Linearität der elektrochemischen Antworten untersuchen. Die Forschung untersucht systematisch den Einfluss verschiedener Betriebsfaktoren, einschließlich Pulsbreite, Pulsamplitude, Scanrate und Scanzeit. Ermutigend zeigen unsere Ergebnisse, dass die DPV erhebliches Potenzial als effizientes elektrochemisches Interface für Proteinoid-Nanohirne aufweist. Diese Technologie eröffnet neue Wege für die Entwicklung künstlicher neuronaler Netzwerke mit breiten Anwendungen in verschiedenen Forschungsbereichen.",
    url = "https://doi.org/10.1021/acsomega.3c05670",
    doi = "10.1021/acsomega.3c05670",
    openalex = "W4386692072",
    references = "crossref1998exobiology, doi101002qua560220719, doi101007978364277211512, doi1010160026265x73901124, doi101016jbiosystems2023104892, doi101021ja01544a027, doi101179isr1988134348"
}

Proteinoiden sind thermische Proteine, die in Wasser in Gegenwart von Salz Mikrosphären bilden. Ensembles von Proteinoid-Mikrosphären zeigen passive nichtlineare elektrische Eigenschaften und aktives, neuronenähnliches Spiken des elektrischen Potentials. Wir schlagen vor, dass verschiedene neuromorphe Rechenarchitekturen aus Proteinoid-Mikrosphären prototypisiert werden können. Eine Schlüsseleigenschaft eines neuromorphen Systems ist das Lernen. Durch die Verwendung optischer und Widerstandsmessungen untersuchen wir Lernmechanismen in Ensembles von Proteinoid-Mikrosphären. Wir analysieren 16 Typen von Proteinoiden und ihre intrinsische Morphologie sowie elektrische Eigenschaften. Wir zeigen, dass Proteinoiden lernen, sich erinnern und sich gewöhnen können, was sie zu einem vielversprechenden Kandidaten für neuartige Rechenverfahren macht.

@article{doi101098rsos230936,
    author = "Mougkogiannis, Panagiotis und Adamatzky, Andrew",
    title = "Lernen in Ensembles von Proteinoid-Mikrosphären",
    year = "2023",
    journal = "Royal Society Open Science",
    abstract = "Proteinoiden sind thermische Proteine, die in Wasser in Gegenwart von Salz Mikrosphären bilden. Ensembles von Proteinoid-Mikrosphären zeigen passive nichtlineare elektrische Eigenschaften und aktives, neuronenähnliches Spiken des elektrischen Potentials. Wir schlagen vor, dass verschiedene neuromorphe Rechenarchitekturen aus Proteinoid-Mikrosphären prototypisiert werden können. Eine Schlüsseleigenschaft eines neuromorphen Systems ist das Lernen. Durch die Verwendung optischer und Widerstandsmessungen untersuchen wir Lernmechanismen in Ensembles von Proteinoid-Mikrosphären. Wir analysieren 16 Typen von Proteinoiden und ihre intrinsische Morphologie sowie elektrische Eigenschaften. Wir zeigen, dass Proteinoiden lernen, sich erinnern und sich gewöhnen können, was sie zu einem vielversprechenden Kandidaten für neuartige Rechenverfahren macht.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rsos.230936",
    doi = "10.1098/rsos.230936",
    openalex = "W4387538421",
    references = "doi101007978364277211512, doi101016jbiosystems2023104892"
}

Proteinoiden sind thermische Proteine, die sich in wässriger Lösung zu Mikrosphären aufschwellen. Ensembles von Proteinoiden erzeugen elektrische Spik-Aktivität, die der von Neuronen ähnelt. Wir stellen eine neuartige Methode zur Implementierung logischer Gatter in Ensembles von Proteinoid-Mikrosphären unter Verwendung der Chronoamperometrie vor. Die Chronoamperometrie ist eine Technik, bei der ein Spannungsimpuls auf Proteinoid-Mikrosphären angewendet und deren Stromantwort gemessen wird. Wir haben beobachtet, dass Proteinoiden charakteristische Strommuster aufweisen, die mit verschiedenen logischen Ausgaben übereinstimmen. Wir identifizieren vier Arten logischer Gatter: UND, ODER, XOR und NAND. Diese Gatter werden durch die Stromantwort der Proteinoid-Mikrosphären bestimmt. Darüber hinaus zeigen wir, dass Proteinoid-Mikrosphären die Fähigkeit besitzen, ihre Stromantwort im Laufe der Zeit zu modifizieren, was durch ihre vorherige Exposition gegenüber Spannung beeinflusst wird. Dies deutet darauf hin, dass sie eine Lernfähigkeit besitzen und an ihre Umgebung anpassungsfähig sind. Unsere Forschung demonstriert die Fähigkeit von Proteinoid-Mikrosphären, logische Operationen und Berechnungen durch ihre inhärenten elektrischen Eigenschaften durchzuführen.

@article{doi101371journalpone0289433,
    author = "Mougkogiannis, Panagiotis und Adamatzky, Andrew",
    title = "Logische Gatter in Ensembles von Proteinoid-Mikrosphären",
    year = "2023",
    journal = "PLoS ONE",
    abstract = "Proteinoiden sind thermische Proteine, die sich in wässriger Lösung zu Mikrosphären aufschwellen. Ensembles von Proteinoiden erzeugen elektrische Spik-Aktivität, die der von Neuronen ähnelt. Wir stellen eine neuartige Methode zur Implementierung logischer Gatter in Ensembles von Proteinoid-Mikrosphären unter Verwendung der Chronoamperometrie vor. Die Chronoamperometrie ist eine Technik, bei der ein Spannungsimpuls auf Proteinoid-Mikrosphären angewendet und deren Stromantwort gemessen wird. Wir haben beobachtet, dass Proteinoiden charakteristische Strommuster aufweisen, die mit verschiedenen logischen Ausgaben übereinstimmen. Wir identifizieren vier Arten logischer Gatter: UND, ODER, XOR und NAND. Diese Gatter werden durch die Stromantwort der Proteinoid-Mikrosphären bestimmt. Darüber hinaus zeigen wir, dass Proteinoid-Mikrosphären die Fähigkeit besitzen, ihre Stromantwort im Laufe der Zeit zu modifizieren, was durch ihre vorherige Exposition gegenüber Spannung beeinflusst wird. Dies deutet darauf hin, dass sie eine Lernfähigkeit besitzen und an ihre Umgebung anpassungsfähig sind. Unsere Forschung demonstriert die Fähigkeit von Proteinoid-Mikrosphären, logische Operationen und Berechnungen durch ihre inhärenten elektrischen Eigenschaften durchzuführen.",
    url = "https://doi.org/10.1371/journal.pone.0289433",
    doi = "10.1371/journal.pone.0289433",
    openalex = "W4386839866",
    references = "doi101016jbiosystems2023104892"
}

Ein wichtiger Teil der Erforschung lebender Systeme besteht darin, die komplizierten Schritte zu verstehen, die zu Ordnung aus Chaos führen. Spontane Oszillationen sind ein Schlüsselelement der Selbstorganisation in vielen biologischen und chemischen Netzwerken, einschließlich Kombucha und Proteinoiden. Diese Studie untersucht die spontanen Oszillationen in Kombucha und Proteinoiden und erforscht insbesondere ihre mögliche Verbindung zum Ursprung des Lebens. Als eine Gemeinschaft von Bakterien und Hefe zusammenarbeitet, zeigt Kombucha bemerkenswerte spontane Oszillationen in seinen biochemischen Bestandteilen. Dieses System kann dank metabolischer Prozesse und komplexer chemischer Reaktionen ein dynamisches Gleichgewicht aufrechterhalten und sich selbst organisieren. Ähnlich unterliegen Proteinoiden, die möglicherweise primitive Formen von Proteinen waren, periodischen spontanen Schwankungen in ihrer Struktur und Funktion. Da diese Oszillationen von selbst ablaufen, könnten sie eine sehr wichtige Rolle bei der Entwicklung früher Lebensformen spielen. Dieser Artikel hebt die grundlegenden Prinzipien hervor, die den Übergang von Chaos zu Ordnung in lebenden Systemen regeln, indem er die Schlüsselfaktoren untersucht, die die Frequenz und Eigenschaften spontaner Oszillationen in Kombucha und Proteinoiden beeinflussen. Die Untersuchung dieser Rhythmen hilft nicht nur dabei zu verstehen, woher das Leben stammt, sondern zeigt auch Wege auf, wie man selbstorganisierende Netzwerke in der synthetischen Biologie und Biotechnologie herstellen kann. Es gibt eine erhebliche Diskussion über das Entstehen biologischer Ordnung aus chemischem Chaos. Dieser Artikel trägt zur laufenden Diskussion bei, indem er die theoretische Grundlage, den experimentellen Nachweis und die Implikationen spontaner Oszillationen untersucht. Die Ergebnisse machen deutlich, dass zufällige Oszillationen ein wichtiger Teil des Übergangs von unbelebter zu belebter Materie sind. Sie liefern uns auch wichtige Informationen darüber, worum es beim Leben überhaupt geht.

@article{doi101007s12668024016785,
    author = "Mougkogiannis, Panagiotis und Nikolaidou, Anna und Adamatzky, Andrew",
    title = "On Emergence of Spontaneous Oscillations in Kombucha and Proteinoids",
    year = "2024",
    journal = "BioNanoScience",
    abstract = "Ein wichtiger Teil der Erforschung lebender Systeme besteht darin, die komplizierten Schritte zu verstehen, die zu Ordnung aus Chaos führen. Spontane Oszillationen sind ein Schlüsselelement der Selbstorganisation in vielen biologischen und chemischen Netzwerken, einschließlich Kombucha und Proteinoiden. Diese Studie untersucht die spontanen Oszillationen in Kombucha und Proteinoiden und erforscht insbesondere ihre mögliche Verbindung zum Ursprung des Lebens. Als eine Gemeinschaft von Bakterien und Hefe zusammenarbeitet, zeigt Kombucha bemerkenswerte spontane Oszillationen in seinen biochemischen Bestandteilen. Dieses System kann dank metabolischer Prozesse und komplexer chemischer Reaktionen ein dynamisches Gleichgewicht aufrechterhalten und sich selbst organisieren. Ähnlich unterliegen Proteinoiden, die möglicherweise primitive Formen von Proteinen waren, periodischen spontanen Schwankungen in ihrer Struktur und Funktion. Da diese Oszillationen von selbst ablaufen, könnten sie eine sehr wichtige Rolle bei der Entwicklung früher Lebensformen spielen. Dieser Artikel hebt die grundlegenden Prinzipien hervor, die den Übergang von Chaos zu Ordnung in lebenden Systemen regeln, indem er die Schlüsselfaktoren untersucht, die die Frequenz und Eigenschaften spontaner Oszillationen in Kombucha und Proteinoiden beeinflussen. Die Untersuchung dieser Rhythmen hilft nicht nur dabei zu verstehen, woher das Leben stammt, sondern zeigt auch Wege auf, wie man selbstorganisierende Netzwerke in der synthetischen Biologie und Biotechnologie herstellen kann. Es gibt eine erhebliche Diskussion über das Entstehen biologischer Ordnung aus chemischem Chaos. Dieser Artikel trägt zur laufenden Diskussion bei, indem er die theoretische Grundlage, den experimentellen Nachweis und die Implikationen spontaner Oszillationen untersucht. Die Ergebnisse machen deutlich, dass zufällige Oszillationen ein wichtiger Teil des Übergangs von unbelebter zu belebter Materie sind. Sie liefern uns auch wichtige Informationen darüber, worum es beim Leben überhaupt geht.",
    url = "https://doi.org/10.1007/s12668-024-01678-5",
    doi = "10.1007/s12668-024-01678-5",
    openalex = "W4405028317",
    references = "doi101007978364277211512, doi101007bf01797193, doi1010160303264771900037, doi1010160303264780900131, doi1010160303264781900046, doi101016jbiosystems2023104892, doi10103835002125, doi101038nrn2201, doi101073pnas982676, doi101093acprofoso97801953010690010001, doi101103revmodphys65851, doi101103revmodphys70223, doi101126science1173046528, doi101146annurevneuro071013014030, doi101351pac197334030641, fox1995thermal, openalexw2991415348"
}

Proteinoids sind künstliche Polymere, die bestimmte Eigenschaften natürlicher Proteine nachahmen, einschließlich Selbstorganisation, katalytischer Aktivität und Reaktionsfähigkeit auf externe Reize. Dieser Artikel untersucht die akustischen Reaktions Eigenschaften von Proteinoid-Mikrosphären, wenn sie akustischen Reizen ausgesetzt werden. Wir wandeln Töne des englischen Alphabets in Wellenformen des elektrischen Potentials um, führen die Wellenformen in Proteinoid-Lösungen ein und erfassen die elektrischen Reaktionen der Proteinoids. Wir führen zudem einen detaillierten Vergleich der elektrischen Reaktionen der Proteinoids (Frequenzen, Perioden und Amplituden) mit den ursprünglichen Eingangssignalen durch. Wir fanden, dass die Reaktionen der Proteinoids weniger regelmäßig sind, eine niedrigere dominante Frequenz aufweisen, eine breitere Verteilung der Proteinoids und eine weniger verzerrte Amplitudenverteilung im Vergleich zu den Eingangssignalen. Wir fanden, dass die resonante akustische Anregung von Proteinoids einzigartige elektrische Impulsmuster erzeugt, die von der Tonfrequenz und -amplitude abhängen. Diese Erkenntnis wird in weiteren Designs organischer elektronischer Geräte, basierend auf Proteinoid-Ensembles, für die Klangverarbeitung und Spracherkennung verwendet. Unsere Ergebnisse liefern die erste quantitative Untersuchung des Potenzials von thermischen Proteinoid-Mikrosphären für bio-inspirierte Klangverarbeitung und Erkennungsanwendungen. Durch kontrollierte Lautsprecheranregung an Proteinoid-Proben schaffen wir zuverlässige Marker für produktive akustische Reaktionsfähigkeiten und ebnet den Weg für zukünftige Fortschritte.

@article{doi101016jmtbio2024100989,
    author = "Mougkogiannis, Panagiotis und Adamatzky, Andrew",
    title = "Erkennung von Tönen durch Proteinoid-Ensembles",
    year = "2024",
    journal = "Materials Today Bio",
    abstract = "Proteinoids sind künstliche Polymere, die bestimmte Eigenschaften natürlicher Proteine nachahmen, einschließlich Selbstorganisation, katalytischer Aktivität und Reaktionsfähigkeit auf externe Reize. Dieser Artikel untersucht die akustischen Reaktions Eigenschaften von Proteinoid-Mikrosphären, wenn sie akustischen Reizen ausgesetzt werden. Wir wandeln Töne des englischen Alphabets in Wellenformen des elektrischen Potentials um, führen die Wellenformen in Proteinoid-Lösungen ein und erfassen die elektrischen Reaktionen der Proteinoids. Wir führen zudem einen detaillierten Vergleich der elektrischen Reaktionen der Proteinoids (Frequenzen, Perioden und Amplituden) mit den ursprünglichen Eingangssignalen durch. Wir fanden, dass die Reaktionen der Proteinoids weniger regelmäßig sind, eine niedrigere dominante Frequenz aufweisen, eine breitere Verteilung der Proteinoids und eine weniger verzerrte Amplitudenverteilung im Vergleich zu den Eingangssignalen. Wir fanden, dass die resonante akustische Anregung von Proteinoids einzigartige elektrische Impulsmuster erzeugt, die von der Tonfrequenz und -amplitude abhängen. Diese Erkenntnis wird in weiteren Designs organischer elektronischer Geräte, basierend auf Proteinoid-Ensembles, für die Klangverarbeitung und Spracherkennung verwendet. Unsere Ergebnisse liefern die erste quantitative Untersuchung des Potenzials von thermischen Proteinoid-Mikrosphären für bio-inspirierte Klangverarbeitung und Erkennungsanwendungen. Durch kontrollierte Lautsprecheranregung an Proteinoid-Proben schaffen wir zuverlässige Marker für produktive akustische Reaktionsfähigkeiten und ebnet den Weg für zukünftige Fortschritte.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2024.100989",
    doi = "10.1016/j.mtbio.2024.100989",
    openalex = "W4391788360",
    references = "doi1010160303264780900131, doi101016jbiosystems2023104892"
}

• Proteinoid-Mikrosphären zeigen neuronale elektrische Aktivität und können Informationsverarbeitungsnetzwerke bilden, fungierend als Protohirne. • Calciumcarbonat-Kristalle verbessern die elektrischen Eigenschaften der Mikrosphären und dienen als Gerüste zur Verbesserung ihrer Vernetzung. • Die Forschung fördert das Bio-Computing und die Ursprung-des-Lebens-Studien, indem sie untersucht, wie proteinoidbasierte Strukturen funktionieren. Proteinoiden, oder thermische Proteine, sind Aminosäure-Polymere, die bei hohen Temperaturen durch nicht-biologische Prozesse gebildet werden. Proteinoiden bilden Mikrosphären in Flüssigkeiten. Die Mikrosphären zeigen elektrische Aktivität, die der von Neuronen ähnelt. Die elektrisch feuersprühenden Mikrosphären werden als Proto-Neuronen betrachtet, die in der Lage sind, Netzwerke zu bilden und Informationsübertragung und -verarbeitung durchzuführen. Früher haben wir gezeigt, dass Ensembles von Proteinoid-Mikrosphären auf optische und elektrische Stimulation reagieren, logische Gatter implementieren, willkürliche Wellenformen erkennen und Lernen durchlaufen können. Somit können Ensembles von Proteinoid-Mikrosphären als Protohirne betrachtet werden. In diesem Papier haben wir uns entschieden, die Morphologien dieser Protohirne aufzudecken. Wir nutzen eine übersättigte Calciumcarbonatlösung, um die Kristallisation von Proteinoiden zu erleichtern und anschließend Proteinoid-Hirnstrukturen zu erzeugen. Unsere Hypothese besagt, dass Calciumcarbonat-Kristalle das Potenzial haben, als Gerüste und Verbindungen für Proteinoid-Mikrosphären zu dienen, wodurch ihre elektrischen Eigenschaften verbessert und die Kommunikation erleichtert wird. In diesem Abschnitt skizzieren wir die experimentellen Methoden und Techniken, die in unserer Studie verwendet wurden. Wir teilen unsere Erkenntnisse und Ergebnisse bezüglich der Morphologie, Zusammensetzung, Stabilität und Funktionalität von Proteinoid-Hirnstrukturen. Wir diskutieren die Implikationen und Anwendungen unserer Arbeit in den Bereichen bioinspiriertes Computing, künstliche neuronale Netze und Ursprung-des-Lebens-Forschung.

@article{doi101016jrechem2024101950,
    author = "Mougkogiannis, Panagiotis und Adamatzky, Andrew",
    title = "Einfluss von Proteinoiden auf die Ausfällung von Calciumcarbonat-Polymorphen in übersättigten Lösungen",
    year = "2024",
    journal = "Ergebnisse in der Chemie",
    abstract = "• Proteinoid-Mikrosphären zeigen neuronale elektrische Aktivität und können Informationsverarbeitungsnetzwerke bilden, fungierend als Protohirne. • Calciumcarbonat-Kristalle verbessern die elektrischen Eigenschaften der Mikrosphären und dienen als Gerüste zur Verbesserung ihrer Vernetzung. • Die Forschung fördert das Bio-Computing und die Ursprung-des-Lebens-Studien, indem sie untersucht, wie proteinoidbasierte Strukturen funktionieren. Proteinoiden, oder thermische Proteine, sind Aminosäure-Polymere, die bei hohen Temperaturen durch nicht-biologische Prozesse gebildet werden. Proteinoiden bilden Mikrosphären in Flüssigkeiten. Die Mikrosphären zeigen elektrische Aktivität, die der von Neuronen ähnelt. Die elektrisch feuersprühenden Mikrosphären werden als Proto-Neuronen betrachtet, die in der Lage sind, Netzwerke zu bilden und Informationsübertragung und -verarbeitung durchzuführen. Früher haben wir gezeigt, dass Ensembles von Proteinoid-Mikrosphären auf optische und elektrische Stimulation reagieren, logische Gatter implementieren, willkürliche Wellenformen erkennen und Lernen durchlaufen können. Somit können Ensembles von Proteinoid-Mikrosphären als Protohirne betrachtet werden. In diesem Papier haben wir uns entschieden, die Morphologien dieser Protohirne aufzudecken. Wir nutzen eine übersättigte Calciumcarbonatlösung, um die Kristallisation von Proteinoiden zu erleichtern und anschließend Proteinoid-Hirnstrukturen zu erzeugen. Unsere Hypothese besagt, dass Calciumcarbonat-Kristalle das Potenzial haben, als Gerüste und Verbindungen für Proteinoid-Mikrosphären zu dienen, wodurch ihre elektrischen Eigenschaften verbessert und die Kommunikation erleichtert wird. In diesem Abschnitt skizzieren wir die experimentellen Methoden und Techniken, die in unserer Studie verwendet wurden. Wir teilen unsere Erkenntnisse und Ergebnisse bezüglich der Morphologie, Zusammensetzung, Stabilität und Funktionalität von Proteinoid-Hirnstrukturen. Wir diskutieren die Implikationen und Anwendungen unserer Arbeit in den Bereichen bioinspiriertes Computing, künstliche neuronale Netze und Ursprung-des-Lebens-Forschung.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.rechem.2024.101950",
    doi = "10.1016/j.rechem.2024.101950",
    openalex = "W4405527870",
    references = "doi1010160303264771900037"
}

Diese Studie untersucht im Detail die skalenabhängigen Eigenschaften und Aktivitätsmuster in zwei Systemen: Kombucha-Kulturen und Proteinoid-Actin-Netzwerke. Diese Systeme weisen komplexe Merkmale auf. Unsere Analyse zeigt, dass ihre Selbstähnlichkeit möglicherweise kein echtes Fraktal auf allen Skalen ist. Die Kombucha-Pellicle ist in ihrer Form kein Fraktal. Sie zeigt jedoch elektrische Aktivität mit einem fraktalähnlichen Muster. Im Gegensatz dazu weisen Proteinoid-Actin-Versammlungen hierarchische Clusterung auf. Sie fehlen jedoch eine konsistente Selbstähnlichkeit auf verschiedenen Skalen. Beide Systeme zeigen nichtlineare thermosensorische Reaktionen. Temperaturänderungen induzieren komplexe Verhaltens- und strukturelle Veränderungen. Die elektrische Aktivität in Kombucha-Kulturen zeigt chaotische Dynamik. Sie ist empfindlich gegenüber Anfangsbedingungen und weist selbstorganisierte Kritikalität auf. Diese Studie zu Kombucha-Kulturen und Proteinoid-Actin-Netzwerken bietet neue Einblicke. Sie hebt den wesentlichen Unterschied zwischen fraktalähnlichen Mustern und echter Fraktalgeometrie in biologischen Systemen hervor. Die Forschung zeigt, dass komplexe Organisation und variierende elektrische Aktivität ohne Selbstähnlichkeit auf jeder Skala auftreten können. Sie unterscheidet echte Fraktalorganisation von komplexen Hierarchien in biologischen und präbiotischen Systemen. Diese Erkenntnisse verbessern unser Verständnis der komplexen Biologie. Sie können zu unserem Verständnis der biomimetischen Materialwissenschaft und der synthetischen Biologie beitragen. Dies gilt insbesondere für die Rolle elektrischer Aktivitätsmuster in selbstorganisierenden Systemen.

@article{doi101016jijbiomac2025146385,
    author = "Mougkogiannis, Panagiotis und Adamatzky, Andrew",
    title = "Scale-dependent analysis of structure and electrical activity in kombucha mats and proteinoid–actin assemblies",
    year = "2025",
    journal = "International Journal of Biological Macromolecules",
    abstract = "Diese Studie untersucht im Detail die skalenabhängigen Eigenschaften und Aktivitätsmuster in zwei Systemen: Kombucha-Kulturen und Proteinoid-Actin-Netzwerke. Diese Systeme weisen komplexe Merkmale auf. Unsere Analyse zeigt, dass ihre Selbstähnlichkeit möglicherweise kein echtes Fraktal auf allen Skalen ist. Die Kombucha-Pellicle ist in ihrer Form kein Fraktal. Sie zeigt jedoch elektrische Aktivität mit einem fraktalähnlichen Muster. Im Gegensatz dazu weisen Proteinoid-Actin-Versammlungen hierarchische Clusterung auf. Sie fehlen jedoch eine konsistente Selbstähnlichkeit auf verschiedenen Skalen. Beide Systeme zeigen nichtlineare thermosensorische Reaktionen. Temperaturänderungen induzieren komplexe Verhaltens- und strukturelle Veränderungen. Die elektrische Aktivität in Kombucha-Kulturen zeigt chaotische Dynamik. Sie ist empfindlich gegenüber Anfangsbedingungen und weist selbstorganisierte Kritikalität auf. Diese Studie zu Kombucha-Kulturen und Proteinoid-Actin-Netzwerken bietet neue Einblicke. Sie hebt den wesentlichen Unterschied zwischen fraktalähnlichen Mustern und echter Fraktalgeometrie in biologischen Systemen hervor. Die Forschung zeigt, dass komplexe Organisation und variierende elektrische Aktivität ohne Selbstähnlichkeit auf jeder Skala auftreten können. Sie unterscheidet echte Fraktalorganisation von komplexen Hierarchien in biologischen und präbiotischen Systemen. Diese Erkenntnisse verbessern unser Verständnis der komplexen Biologie. Sie können zu unserem Verständnis der biomimetischen Materialwissenschaft und der synthetischen Biologie beitragen. Dies gilt insbesondere für die Rolle elektrischer Aktivitätsmuster in selbstorganisierenden Systemen.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.146385",
    doi = "10.1016/j.ijbiomac.2025.146385",
    openalex = "W4413113080",
    references = "doi101002advs202506155, doi101007s12668024016785, doi101016b9780123361561500616, doi101016jcarpta2024100627, doi101016s0006349561869026, doi101021acsomega5c01141, doi101021es0605016, doi101038nmeth2089, doi10106314823332, doi101109jiot20162579198, doi101109jrproc1962288235, doi101109tsmc19794310076, doi101126science1070821, doi107551mitpress25260010001"
}

Wir untersuchen Proteinoid-Bacteriorhodopsin-Komplexe als biomolekulare Spiking Neurons für neuromorphes Computing. Unser System zeigt ein starkes photoresponsives Verhalten durch die Integration von Bacteriorhodopsin mit selbstorganisierten Proteinoid-Strukturen. Messungen zeigen, dass Proteinoid-Bacteriorhodopsin-Komplexe eine höhere elektrische Aktivität (10,77 ± 2,21 mV) aufweisen als Proteinoid allein (4,34 ± 4,47 mV). Die Komplexe zeigen wellenlängenabhängige Reaktionen auf 5-Hz-optische Stimulation. Grünes Licht (λ ≈ 520 nm) erzeugte die stärkste Amplitude (7,31 ± 1,49 mV). Die zeitliche Analyse zeigt eine konsistente Periodizität (τ ≈ 645 s) über alle Wellenlängen hinweg. Dies deutet auf stabile oszillatorische Mechanismen hin. Random-Walk-Berechnungen zeigen räumlich-zeitliche Muster, die potenzielle Anwendungen in lichtgesteuertem molekularem Computing nahelegen. Diese Ergebnisse zeigen, dass Proteinoid-Bacteriorhodopsin-Komplexe vielversprechende Kandidaten für bioinspiriertes Computing sind und Möglichkeiten für die Entwicklung biomolekularer Informationssysteme bieten.

@article{doi101021acsabm5c00964,
    author = "Mougkogiannis, Panagiotis und Adamatzky, Andrew",
    title = "Spiking Neurons Derived from Proteinoid und Bacteriorhodopsin",
    year = "2025",
    journal = "ACS Applied Bio Materials",
    abstract = "Wir untersuchen Proteinoid-Bacteriorhodopsin-Komplexe als biomolekulare Spiking Neurons für neuromorphes Computing. Unser System zeigt ein starkes photoresponsives Verhalten durch die Integration von Bacteriorhodopsin mit selbstorganisierten Proteinoid-Strukturen. Messungen zeigen, dass Proteinoid-Bacteriorhodopsin-Komplexe eine höhere elektrische Aktivität (10,77 ± 2,21 mV) aufweisen als Proteinoid allein (4,34 ± 4,47 mV). Die Komplexe zeigen wellenlängenabhängige Reaktionen auf 5-Hz-optische Stimulation. Grünes Licht (λ ≈ 520 nm) erzeugte die stärkste Amplitude (7,31 ± 1,49 mV). Die zeitliche Analyse zeigt eine konsistente Periodizität (τ ≈ 645 s) über alle Wellenlängen hinweg. Dies deutet auf stabile oszillatorische Mechanismen hin. Random-Walk-Berechnungen zeigen räumlich-zeitliche Muster, die potenzielle Anwendungen in lichtgesteuertem molekularem Computing nahelegen. Diese Ergebnisse zeigen, dass Proteinoid-Bacteriorhodopsin-Komplexe vielversprechende Kandidaten für bioinspiriertes Computing sind und Möglichkeiten für die Entwicklung biomolekularer Informationssysteme bieten.",
    url = "https://doi.org/10.1021/acsabm.5c00964",
    doi = "10.1021/acsabm.5c00964",
    openalex = "W4413292799",
    references = "doi101002advs202506155, doi101006jmbi19993027, doi101007s0042500807727, doi101016jnantod200810014, doi101016s0006349575858759, doi101021acsomega5c01141, doi101021cr4003769, doi101038newbio233149a0, doi101038nmethf324, doi101126science1925597, doi101146annurevbiochem671653, doi101146annurevneuro061010113817, doi101371journalpone0324761"
}

Diese Studie untersucht die Auswirkungen der Einbeziehung von Serotonin (5-HT) in Proteinoid-Mikrosphären. Sie betrachtet die Struktur und elektrochemischen Eigenschaften der Mikrosphären. Proteinoid-Serotonin-Assemblagen weisen eine bessere Symmetrie und Membranorganisation auf als reine Proteinoiden. Zyklovoltammetrie zeigt eine deutliche Steigerung des Elektronentransfers. Dies wird durch eine geringere Peak-Trennung und eine höhere elektrochemische Effizienz bewiesen. SEM-Bildgebung zeigt eine ausgeprägte Kern-Schale-Struktur und eine gleichmäßige Dichte. Dies deutet auf eine geordnete molekulare Assemblierung hin. Diese Ergebnisse zeigen, dass Serotonin die Proteinoid-Selbstassemblierung verändert. Es schafft strukturierte Systeme mit besseren Elektronentransferpfaden. Die Serotonin-modifizierten Proto-Neuronen zeigen neue Eigenschaften. Sie geben Einblicke in die frühe zelluläre Organisation und Signalgebung. Dies hilft uns, präbiotische Informationsverarbeitungssysteme zu verstehen.

@article{doi101021acschemneuro4c00801,
    author = "Mougkogiannis, Panagiotis und Adamatzky, Andrew",
    title = "Serotonerge Mechanismen in Proteinoid-basierten Protocells",
    year = "2025",
    journal = "ACS Chemical Neuroscience",
    abstract = "Diese Studie untersucht die Auswirkungen der Einbeziehung von Serotonin (5-HT) in Proteinoid-Mikrosphären. Sie betrachtet die Struktur und elektrochemischen Eigenschaften der Mikrosphären. Proteinoid-Serotonin-Assemblagen weisen eine bessere Symmetrie und Membranorganisation auf als reine Proteinoiden. Zyklovoltammetrie zeigt eine deutliche Steigerung des Elektronentransfers. Dies wird durch eine geringere Peak-Trennung und eine höhere elektrochemische Effizienz bewiesen. SEM-Bildgebung zeigt eine ausgeprägte Kern-Schale-Struktur und eine gleichmäßige Dichte. Dies deutet auf eine geordnete molekulare Assemblierung hin. Diese Ergebnisse zeigen, dass Serotonin die Proteinoid-Selbstassemblierung verändert. Es schafft strukturierte Systeme mit besseren Elektronentransferpfaden. Die Serotonin-modifizierten Proto-Neuronen zeigen neue Eigenschaften. Sie geben Einblicke in die frühe zelluläre Organisation und Signalgebung. Dies hilft uns, präbiotische Informationsverarbeitungssysteme zu verstehen.",
    url = "https://doi.org/10.1021/acschemneuro.4c00801",
    doi = "10.1021/acschemneuro.4c00801",
    openalex = "W4406696823",
    references = "doi101007bf02301336, doi101016jbiosystems2023104892, doi103390biomimetics9070380"
}

Proteinoiden sind thermische Proteine, die durch Erhitzen von Aminosäuren auf ihren Schmelzpunkt und Initiierung der Polymerisation zur Herstellung von Polymerketten entstehen. Proteinoiden quellen in wässriger Lösung auf und bilden hohle Mikrosphären, die in der Regel mit wässriger Lösung gefüllt sind. Die Mikrosphären erzeugen Spitzen des elektrischen Potentials, die den Aktionspotentialen lebender Neuronen ähneln. Das zytoskelettale Protein Aktin ist in seiner filamentösen Form als F-Aktin bekannt. Filamente sind in einer Doppelhelix-Struktur organisiert, die aus polymerisierten globulären Aktin-Monomeren besteht. Aktin ist ein Protein, das in allen eukaryotischen Zellen reichlich exprimiert wird und eine entscheidende Rolle bei zellulären Funktionen spielt, indem es ein intrazelluläres Gerüst, Aktuatoren und Wege für Informationsübertragung und -verarbeitung bildet. Wir produzieren und untersuchen Proteinoid-Aktin-Netzwerke als physikalische Modelle primitiver Neuronen. Wir betrachten ihre Struktur und elektrische Dynamik. Wir verwenden Rasterelektronenmikroskopie und Mehrkanal-Elektrische Aufzeichnungen, um Mikrosphären-Ensembles zu untersuchen. Sie weisen charakteristische Oberflächenmerkmale auf, einschließlich ionenkanalähnlicher Poren. Das Proteinoid-Aktin-Gemisch zeigt verbesserte elektrische Eigenschaften im Vergleich zu seinen einzelnen Komponenten. Seine Leitfähigkeit (σ = 4,68 × 10-4 S/cm) ist höher als die von reinem Aktin (σ = 1,23 × 10-4 S/cm) und reinem Proteinoid (σ = 2,45 × 10-4 S/cm). Die erhöhte Leitfähigkeit und neue oszillatorische Muster deuten auf eine Synergie hin. Sie zeigen eine Synergie zwischen den Proteinoid- und Aktin-Komponenten im Gemisch an. Die Mehrkanal-Analyse zeigt Typ-I-regelmäßiges Spiking in Proteinoid-Netzwerken (ΔV ≈ 50 mV, τ = 52,4 s), Typ-II-Exzitabilität in Aktin (V max ≈ 40 mV) und bistabile Dynamik im Gemisch. Diese Befunde deuten darauf hin, dass Proteinoid-Aktin-Komplexe primitive bioelektrische Systeme bilden können. Dies könnte zu einem besseren Verständnis der Evolution des primordialen Nervensystems führen.

@article{doi101021acsomega5c01141,
    author = "Mougkogiannis, Panagiotis und Adamatzky, Andrew",
    title = "Self-Organizing Proteinoid-Actin Networks: Structure and Voltage Dynamics.",
    year = "2025",
    journal = "ACS omega",
    abstract = "Proteinoiden sind thermische Proteine, die durch Erhitzen von Aminosäuren auf ihren Schmelzpunkt und Initiierung der Polymerisation zur Herstellung von Polymerketten entstehen. Proteinoiden quellen in wässriger Lösung auf und bilden hohle Mikrosphären, die in der Regel mit wässriger Lösung gefüllt sind. Die Mikrosphären erzeugen Spitzen des elektrischen Potentials, die den Aktionspotentialen lebender Neuronen ähneln. Das zytoskelettale Protein Aktin ist in seiner filamentösen Form als F-Aktin bekannt. Filamente sind in einer Doppelhelix-Struktur organisiert, die aus polymerisierten globulären Aktin-Monomeren besteht. Aktin ist ein Protein, das in allen eukaryotischen Zellen reichlich exprimiert wird und eine entscheidende Rolle bei zellulären Funktionen spielt, indem es ein intrazelluläres Gerüst, Aktuatoren und Wege für Informationsübertragung und -verarbeitung bildet. Wir produzieren und untersuchen Proteinoid-Aktin-Netzwerke als physikalische Modelle primitiver Neuronen. Wir betrachten ihre Struktur und elektrische Dynamik. Wir verwenden Rasterelektronenmikroskopie und Mehrkanal-Elektrische Aufzeichnungen, um Mikrosphären-Ensembles zu untersuchen. Sie weisen charakteristische Oberflächenmerkmale auf, einschließlich ionenkanalähnlicher Poren. Das Proteinoid-Aktin-Gemisch zeigt verbesserte elektrische Eigenschaften im Vergleich zu seinen einzelnen Komponenten. Seine Leitfähigkeit (σ = 4,68 × 10-4 S/cm) ist höher als die von reinem Aktin (σ = 1,23 × 10-4 S/cm) und reinem Proteinoid (σ = 2,45 × 10-4 S/cm). Die erhöhte Leitfähigkeit und neue oszillatorische Muster deuten auf eine Synergie hin. Sie zeigen eine Synergie zwischen den Proteinoid- und Aktin-Komponenten im Gemisch an. Die Mehrkanal-Analyse zeigt Typ-I-regelmäßiges Spiking in Proteinoid-Netzwerken (ΔV ≈ 50 mV, τ = 52,4 s), Typ-II-Exzitabilität in Aktin (V max ≈ 40 mV) und bistabile Dynamik im Gemisch. Diese Befunde deuten darauf hin, dass Proteinoid-Aktin-Komplexe primitive bioelektrische Systeme bilden können. Dies könnte zu einem besseren Verständnis der Evolution des primordialen Nervensystems führen.",
    url = "https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12079275/",
    doi = "10.1021/acsomega.5c01141",
    openalex = "W4410096193",
    pmcid = "PMC12079275",
    pmid = "40385176",
    references = "doi101016s030744129800065x, doi101038nature08908, doi101038sjnpp1301559, doi101073pnas0408930102, doi10112114776777, doi101126science1174621, doi101126science1175862, doi101142s0129065709002002, doi101194jlrr200021jlr200, doi1012019781315735368"
}

Wir stellen eine innovative kryptographische Technik vor, die von den Selbstorganisationsprozessen von Proteinoiden inspiriert ist – thermisch stabile Proteine, die sich spontan unter präbiotischen Bedingungen bilden. Durch die Nachahmung der deterministischen, jedoch komplexen Wechselwirkungen innerhalb von Proteinoid-Ensembles erzeugt die vorgeschlagene Methode sichere Verschlüsselungsschlüssel und -algorithmen. Wir messen die einzigartigen elektrischen Eigenschaften von Proteinoid-Mikrosphären. Ihre Kapazitätswerte liegen zwischen -656,6 und 434,9 nF. Anschließend wandeln wir diese Messwerte in Verschlüsselungsschlüssel um, unter Verwendung der Formel [Formel: siehe Text]. Der Ansatz nutzt die inhärente Unvorhersehbarkeit des Proteinoid-Verhaltens, um ein robustes und anpassungsfähiges Verschlüsselungsrahmenwerk zu schaffen, das gegenüber kryptanalytischen Angriffen resistent ist. Der Verschlüsselungsprozess verwendet modulare Multiplikation: [Formel: siehe Text] [Formel: siehe Text] [Formel: siehe Text]. Dies wandelt Klartext in Chiffretext um. Die Sicherheit stützt sich auf elektrische Signaturen, die von der Zusammensetzung abhängen. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass dieses bio-inspirierte System mit zeitgenössischen Verschlüsselungsstandards übereinstimmt und erhebliche Vorteile bei der Schlüsselgenerierung und -verteilung bietet. Unsere Implementierung weist eine lineare rechnerische Komplexität von O(n) auf. Sie bietet Sicherheitsebenen von 8 bis 128 Bits, basierend auf der Zusammensetzung. Zusätzlich ist sie energieeffizient und führt etwa 200 Operationen pro Joule durch. Eine statistische Analyse bestätigt weiterhin die hohe Zufälligkeit der generierten Schlüssel und hebt das Potenzial biologischer Prozesse zur Verbesserung der kryptographischen Sicherheit hervor.

@article{doi101371journalpone0324761,
    author = "Mougkogiannis, Panagiotis und Ghadafi, Essam und Adamatzky, Andrew",
    title = "Bio-inspirierte Kryptographie basierend auf Proteinoid-Ensembles",
    year = "2025",
    journal = "PLoS ONE",
    abstract = "Wir stellen eine innovative kryptographische Technik vor, die von den Selbstorganisationsprozessen von Proteinoiden inspiriert ist – thermisch stabile Proteine, die sich spontan unter präbiotischen Bedingungen bilden. Durch die Nachahmung der deterministischen, jedoch komplexen Wechselwirkungen innerhalb von Proteinoid-Ensembles erzeugt die vorgeschlagene Methode sichere Verschlüsselungsschlüssel und -algorithmen. Wir messen die einzigartigen elektrischen Eigenschaften von Proteinoid-Mikrosphären. Ihre Kapazitätswerte liegen zwischen -656,6 und 434,9 nF. Anschließend wandeln wir diese Messwerte in Verschlüsselungsschlüssel um, unter Verwendung der Formel [Formel: siehe Text]. Der Ansatz nutzt die inhärente Unvorhersehbarkeit des Proteinoid-Verhaltens, um ein robustes und anpassungsfähiges Verschlüsselungsrahmenwerk zu schaffen, das gegenüber kryptanalytischen Angriffen resistent ist. Der Verschlüsselungsprozess verwendet modulare Multiplikation: [Formel: siehe Text] [Formel: siehe Text] [Formel: siehe Text]. Dies wandelt Klartext in Chiffretext um. Die Sicherheit stützt sich auf elektrische Signaturen, die von der Zusammensetzung abhängen. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass dieses bio-inspirierte System mit zeitgenössischen Verschlüsselungsstandards übereinstimmt und erhebliche Vorteile bei der Schlüsselgenerierung und -verteilung bietet. Unsere Implementierung weist eine lineare rechnerische Komplexität von O(n) auf. Sie bietet Sicherheitsebenen von 8 bis 128 Bits, basierend auf der Zusammensetzung. Zusätzlich ist sie energieeffizient und führt etwa 200 Operationen pro Joule durch. Eine statistische Analyse bestätigt weiterhin die hohe Zufälligkeit der generierten Schlüssel und hebt das Potenzial biologischer Prozesse zur Verbesserung der kryptographischen Sicherheit hervor.",
    url = "https://doi.org/10.1371/journal.pone.0324761",
    doi = "10.1371/journal.pone.0324761",
    openalex = "W4410809340",
    references = "doi101016jbiosystems2023104892, doi101016jpatcog201401016, doi101016jswevo201904008, doi101021nl071804g, doi101038382525a0, doi101038nature23461, doi1010800161110291890876, doi101126science1093669, doi101126science183412046, doi1022331q2018080679, doi105120115077224, fox1995thermal"
}

Glu-Phe-Asp (GFD)-Proteinoiden stellen eine Klasse von synthetischen Polypeptiden dar, die in der Lage sind, sich selbst zu Mikroperlen, Fasern oder Kombinationen daraus zusammenzusetzen, wobei die Morphologie ihre elektrischen Eigenschaften dramatisch beeinflusst. Erweiterte Aufzeichnungen und detaillierte Wellenformen zeigen, dass Mikroperlen schnelle, nervenähnliche Impulse erzeugen, während Fasern konsistente und allmähliche Spannungsvariationen aufweisen. Gemischte Netzwerke integrieren mehrere Komponenten, um ein ausgewogenes Ergebnis zu erzielen. Elektrochemische Messungen zeigen deutliche Unterschiede. Mikroperlen haben eine niedrige Kapazität von 1.926±5.735μF. Sie zeigen einen hohen Widerstand bei 6646.282±178.664 Ohm. Ihr Widerstand ist niedrig und beträgt 15.830,739 ± 652,514 mΩ. Diese Struktur ermöglicht einen schnellen Ionentransport, was zu Impulsverhalten führt. Fasern zeigen eine hohe Kapazität (9.912±0.171μF) und einen niedrigen Widerstand (209.400±0.286 Ohm). Sie weisen auch einen hohen Widerstand auf (163.067,613 ± 9253,064 mΩ). Diese Kombination hilft bei der Ladungsspeicherung und langsamen Potentialänderungen. Die 50:50-Mischung zeigt mittlere Werte für alle Parameter. Dies bestätigt, dass hybride elektrische Eigenschaften entstanden sind. Die Unterschiede resultieren aus grundlegenden strukturellen Veränderungen. Mikroperlen fangen Ionen in kleinen, runden Räumen ein. Dies ermöglicht eine schnelle Freisetzung. Im Gegensatz dazu verteilen Fasern Ionen entlang ihrer Länge. Dies führt zu einer langsameren Wellenausbreitung. In gemischten Systemen entstehen diverse Spannungszonen, was auf kooperative Dynamiken zwischen den Morphologien hindeutet. Dieser elektrische Polymorphismus in einfachen Proteinoid-Systemen könnte Komplexität in biologischen Systemen erklären. Diese Studie zeigt, dass struktureller Polymorphismus in GFD-Proteinoiden ihre elektrischen Eigenschaften beeinflusst. Diese Erkenntnis ist für die biomimetische Berechnung von Bedeutung und wirft Licht auf präbiotische Informationsverarbeitungssysteme.

@article{doi103390biomimetics10060360,
    author = "Mougkogiannis, Panagiotis und Adamatzky, Andrew",
    title = "Polymorphismus in Glu-Phe-Asp-Proteinoiden",
    year = "2025",
    journal = "Biomimetik",
    abstract = "Glu-Phe-Asp (GFD)-Proteinoiden stellen eine Klasse von synthetischen Polypeptiden dar, die in der Lage sind, sich selbst zu Mikroperlen, Fasern oder Kombinationen daraus zusammenzusetzen, wobei die Morphologie ihre elektrischen Eigenschaften dramatisch beeinflusst. Erweiterte Aufzeichnungen und detaillierte Wellenformen zeigen, dass Mikroperlen schnelle, nervenähnliche Impulse erzeugen, während Fasern konsistente und allmähliche Spannungsvariationen aufweisen. Gemischte Netzwerke integrieren mehrere Komponenten, um ein ausgewogenes Ergebnis zu erzielen. Elektrochemische Messungen zeigen deutliche Unterschiede. Mikroperlen haben eine niedrige Kapazität von 1.926±5.735μF. Sie zeigen einen hohen Widerstand bei 6646.282±178.664 Ohm. Ihr Widerstand ist niedrig und beträgt 15.830,739 ± 652,514 mΩ. Diese Struktur ermöglicht einen schnellen Ionentransport, was zu Impulsverhalten führt. Fasern zeigen eine hohe Kapazität (9.912±0.171μF) und einen niedrigen Widerstand (209.400±0.286 Ohm). Sie weisen auch einen hohen Widerstand auf (163.067,613 ± 9253,064 mΩ). Diese Kombination hilft bei der Ladungsspeicherung und langsamen Potentialänderungen. Die 50:50-Mischung zeigt mittlere Werte für alle Parameter. Dies bestätigt, dass hybride elektrische Eigenschaften entstanden sind. Die Unterschiede resultieren aus grundlegenden strukturellen Veränderungen. Mikroperlen fangen Ionen in kleinen, runden Räumen ein. Dies ermöglicht eine schnelle Freisetzung. Im Gegensatz dazu verteilen Fasern Ionen entlang ihrer Länge. Dies führt zu einer langsameren Wellenausbreitung. In gemischten Systemen entstehen diverse Spannungszonen, was auf kooperative Dynamiken zwischen den Morphologien hindeutet. Dieser elektrische Polymorphismus in einfachen Proteinoid-Systemen könnte Komplexität in biologischen Systemen erklären. Diese Studie zeigt, dass struktureller Polymorphismus in GFD-Proteinoiden ihre elektrischen Eigenschaften beeinflusst. Diese Erkenntnis ist für die biomimetische Berechnung von Bedeutung und wirft Licht auf präbiotische Informationsverarbeitungssysteme.",
    url = "https://doi.org/10.3390/biomimetics10060360",
    doi = "10.3390/biomimetics10060360",
    openalex = "W4410999463",
    references = "doi101002ijch201800021, doi101016jbiosystems2023104892, doi103390biomimetics9070380"
}

Wir untersuchen Proteinoid-Systeme, die auf Olivin-Mineral-Substraten gebildet werden, mit Fokus auf Selbstorganisation, elektrochemische Eigenschaften und Informationsverarbeitungsleistung. Die Allgegenwart von Olivin in Meteoriten, planetaren Oberflächen und protoplanetaren Scheiben macht es zu einem geochemisch relevanten Template für präbiotische Chemie in kosmischen Umgebungen. Glu:Phe:Asp-Proteinoiden, die in olivinreichen sauren Lösungen synthetisiert wurden ─ imitierend frühe Erdhydrothermalbedingungen ─ wurden mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM), elektrochemischer Impedanzspektroskopie (EIS), zyklischer Voltammetrie (CV) und differentieller Pulsvoltammetrie (DPV) charakterisiert. Die Proteinoiden organisierten sich selbst zu kugelförmigen Mikrokugeln (2-15 μm Durchmesser), dendritischen Netzwerken und komplexen mineralgetemplierten Architekturen. Budding-ähnliche Reproduktion und neuronenähnliche Verzweigungsmorphologien entstanden spontan. Die elektrochemische Analyse zeigte stabile Impedanzprofile, die bei Schwellwertsetzung boolesche Logikoperationen (UND, ODER, XOR und NICHT) ermöglichten. Galvanostatische Messungen zeigten spontane elektrische Oszillationen mit Burst-Dynamik, schwerfälligen Verteilungen und nicht-Poisson-Statistiken, die Signaturen komplexer adaptiver Systeme sind. Olivin-Substrate stabilisierten das elektrische Verhalten, während die Rechenfunktionalität erhalten blieb. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Proteinoid-Olivin-Hybride unkonventionelle Rechenaufgaben ausführen können, während sie gleichzeitig biomimetische Selbstorganisation und primitive reproduktive Verhaltensweisen zeigen. Diese Arbeit beleuchtet mineral-organische Wechselwirkungen, die sowohl für terrestrische als auch extraterrestrische präbiotische Chemie relevant sind, und bietet eine Grundlage für bioinspirierte Rechensysteme, die organische Selbstorganisation mit mineralbasierter Informationsverarbeitung verbinden.

@article{doi101021acslangmuir6c00952,
    author = "Mougkogiannis, Panagiotis und Adamatzky, Andrew",
    title = "Proteinoid Computing on Olivine Substrates",
    year = "2026",
    journal = "Langmuir",
    abstract = "Wir untersuchen Proteinoid-Systeme, die auf Olivin-Mineral-Substraten gebildet werden, mit Fokus auf Selbstorganisation, elektrochemische Eigenschaften und Informationsverarbeitungsleistung. Die Allgegenwart von Olivin in Meteoriten, planetaren Oberflächen und protoplanetaren Scheiben macht es zu einem geochemisch relevanten Template für präbiotische Chemie in kosmischen Umgebungen. Glu:Phe:Asp-Proteinoiden, die in olivinreichen sauren Lösungen synthetisiert wurden ─ imitierend frühe Erdhydrothermalbedingungen ─ wurden mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM), elektrochemischer Impedanzspektroskopie (EIS), zyklischer Voltammetrie (CV) und differentieller Pulsvoltammetrie (DPV) charakterisiert. Die Proteinoiden organisierten sich selbst zu kugelförmigen Mikrokugeln (2-15 μm Durchmesser), dendritischen Netzwerken und komplexen mineralgetemplierten Architekturen. Budding-ähnliche Reproduktion und neuronenähnliche Verzweigungsmorphologien entstanden spontan. Die elektrochemische Analyse zeigte stabile Impedanzprofile, die bei Schwellwertsetzung boolesche Logikoperationen (UND, ODER, XOR und NICHT) ermöglichten. Galvanostatische Messungen zeigten spontane elektrische Oszillationen mit Burst-Dynamik, schwerfälligen Verteilungen und nicht-Poisson-Statistiken, die Signaturen komplexer adaptiver Systeme sind. Olivin-Substrate stabilisierten das elektrische Verhalten, während die Rechenfunktionalität erhalten blieb. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Proteinoid-Olivin-Hybride unkonventionelle Rechenaufgaben ausführen können, während sie gleichzeitig biomimetische Selbstorganisation und primitive reproduktive Verhaltensweisen zeigen. Diese Arbeit beleuchtet mineral-organische Wechselwirkungen, die sowohl für terrestrische als auch extraterrestrische präbiotische Chemie relevant sind, und bietet eine Grundlage für bioinspirierte Rechensysteme, die organische Selbstorganisation mit mineralbasierter Informationsverarbeitung verbinden.",
    url = "https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.6c00952",
    doi = "10.1021/acs.langmuir.6c00952",
    openalex = "W7141461542",
    references = "doi101002advs202506155, doi10100797814613251544, doi101007s12668024016785, doi101016jcarpta2024100627, doi101021acsabm5c00964, doi101371journalpone0324761"
}