«Сделать Енисей теплее»: красноярские ученые решают проблему «черного неба». Учёные СО РАН выявили способ определения загрязнения воды с помощью наноалмазов. Вещество красноярских ученых способно светиться.
Сибирские ученые «скрестили» наноалмазы с нанотрубками
| Ученые из Красноярска изобрели кристаллы для лечения шизофрении | Еще в Советском союзе ученые Института биофизики в Красноярске получили первые наноалмазы — серый порошок, получаемый из серии коротких взрывов углерода. |
| Красноярские ученые получили магнитные наночастицы для медицины биогенным путем | Красноярские ученые объяснили успешное применение магнитных наночастиц из оксида железа в лечении злокачественной опухоли карциномы Эрлиха. |
Топ проектов красноярских ученых в сфере биотехнологий
Мы узнаем о достижениях красноярских ученых из случайных новостей и разговоров, но порой недооцениваем значимость этих открытий. Ученые добавляют, что новый светящийся материал можно использовать в различных отраслях: в медицине, электронике и других. Ученые из Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН предложили способ обнаружения фенолов в воде с помощью наноалмазов. Ученые отмечают, что исходные наноалмазы такими свойствами не обладают, из них крайне сложно получить устойчивую суспензию даже при ее длительной обработке ультразвуком, позволяющим разъединить наночастицы. Специалисты Красноярского научного центра СО РАН разработали на основе нановолокон и наноалмазов материал, способный легко обнаруживать загрязняющие вещества в сточных водах промышленных предприятий. Ученые из Красноярского государственного медицинского университета разработали метод победить онкологию при помощи слабого магнитного поля и наночастиц.
Биолюминесцентные тесты откроют дорогу наноматериалам в медицину
Сотрудники лаборатории доказали, что наноалмазы могут использоваться как адсорбенты, как носители для конструирования систем адресной доставки лекарственных препаратов и диагностических тест-систем. Результаты этих исследований можно применять при разработке и создании новых средств и методов для клинической медицины, фармацевтического производства, использовать для экологического мониторинга загрязнений воды. И это только малая часть возможностей применения наноалмазов. И как их можно получить? Конечно, из природных алмазов тоже можно получить частицы таких размеров, но по своим свойствам они будут принципиально отличаться от тех, с которыми работаем мы. Немного предыстории. Ещё в начале 1960-х годов на Урале учёные разработали способ получения наноалмазов. Сначала теоретически обосновали возможность его создания, потом проверили на практике.
Тогда способ синтеза наноалмазных частиц методом взрыва разрабатывался как один из вариантов утилизации взрывчатых веществ, которых в то время накопилось очень много. Поскольку тематика носила закрытый характер, широкой научной общественности результаты этих исследований не были доступны. Когда вместе с коллегами он опубликовал работы, которые стали классическими сегодня на них ссылается весь мир , до него стали доходить слухи, что подобное уже было сделано ранее. Анатолий Михайлович начал искать спецлитературу, получил к ней доступ и понял, что открыл уже известный способ. Его заслуги нельзя умалять — он шёл своим путём, не зная результатов предыдущих исследователей. Поэтому приоритет разработки метода синтеза наноалмазов взрывом принадлежит отечественным учёным как минимум дважды. Как же происходит синтез наноалмазов методом взрыва?
Взрывчатое вещество помещается в закрытую металлическую камеру и подрывается при недостатке кислорода. Под действием ударной волны всё разлетается до молекулярного состояния. Следом за этой волной идут высокие температура и давление. И в этих условиях из атомов углерода начинает формироваться кристаллическая решётка наноалмазов, которая соответствует кристаллической решётке природного алмаза. Процесс получения наноалмазов взрывом быстрый и грязный. Атомы углерода алмазного ядра, встраиваясь в решётку, успевают использовать друга на друга все свои валентности. А поверхностные углероды не успевают замкнуться, и эти вакантности тут же заполняются самыми разными компонентами использованного взрывчатого вещества — элементами несгоревшей органики, металлами, химическими группами и так далее.
Таким образом, уникальность получаемых данным способом частиц состоит в том, что они, имея классическое алмазное ядро, содержат на поверхности ярко выраженную полиморфную химически активную «шубу». После взрыва получается шихта, попросту говоря, сажа, в которой есть некая толика наноалмазов. Чтобы извлечь их, удалив примеси металлов и сажу, шихту промывают сильными кислотами. При этом происходит массообмен — что-то с поверхности наноалмазов удаляется, что-то добавляется за счёт тех химических примесей, которые вносятся с кислотами. С точки зрения биолога, наноалмазы интересный и перспективный для изучения материал. Наличие на поверхности этих наночастиц химически активной полиморфной «шубы» и возможности её модификации открывают широчайшие перспективы для применения наноалмазов в большом спектре биомедицинских приложений. Так мы доказали, что наноалмазы можно использовать как полифункциональный адсорбент для экспресс-выделения и очистки белков из самых разных белковых смесей.
При этом не нужны ни дорогое хроматографическое оборудование, ни дорогие импортные сорбенты. Для эффективного получения целевого белка с помощью наноалмазов необходимы только пробирки, пипетки и центрифуга. В целом технологии очисти белков, основанные на применении наноалмазов, отличает быстрота, простота и эффективность. А также в клинической медицине — ведь чистота лекарственного препарата имеет принципиальное значение: когда препарат содержит примеси, могут возникать побочные эффекты. Приведу пример из нашей практики. Несколько лет назад мы сотрудничали с коллегами из Института биоорганической химии ИБХ РАН, Москва , в котором было организовано опытное биотехнологическое производство рекомбинантного инсулина. Это крайне востребованный гормон пептидной природы, применяемый для лечения сахарного диабета.
Коллеги предоставили нам два финальных препарата инсулина, в которых мы нашли загрязняющую примесь. С помощью наноалмазов удалили эту примесь и получили оба препарата в чистом виде.
Для создания наноструктур красноярские ученые применяют углерод. С его помощью исследователи открыли нанотрубки, нановолокна, наноалмазы, графен. Они, в свою очередь, необходимы при создании современных лекарств или маркеров, способных обнаружить серьезные болезни на ранней стадии. Одна из часто возникающих проблем — токсичность наночастиц.
Однако есть и сложность — эти частицы обладают собственным магнитным моментом и собираются в крупные образования, что недопустимо во время операции. Чтобы решить эту проблему, ученые предложили способ управления магнитным моментом при помощи механических напряжений в самом нанодиске. Нанодиск представляет собой сердечник из никеля, «обёрнутый» в безопасное для человека гипоаллергенное золотое покрытие. Оно способно удерживать специфический аптамер, который, в свою очередь, позволяет нанодиску прикрепляться к опухолевой клетке и разрушать её в переменном магнитном поле.
В основе лечения — тепловое воздействие на раковые клетки через наночастицы. Специальные молекулы доставляют наночастицы к злокачественным образованиям. Их нагревают с помощью лазера, это приводит к разрушению злокачественных тканей.
Здоровые клетки при этом не затрагиваются.
Красноярские ученые предлагают проверять воду на яд наноалмазами
Группа ученых из Новосибирска и Красноярска совместно с немецкими коллегами разработали композитный материал на основе углеродных нанотрубок и наноалмазов. Красноярские ученые разработали технологию управляемого синтеза магнитных нанопорошков. красноярские ученые предлагают использовать для этого алмазы. В результате красноярские ученые не только получили новый материал, но и открыли новое явление – сегрегацию меди.
Красноярские ученые создали материал из наноалмазов и нанотрубок
Аптамеры способны адресно доставлять лекарственные препараты до клеток и тканей, что позволяет разрабатывать препараты на их основе. В 2019 году красноярские ученые рассказали о первых наработках по выявлению рассеянного склероза новым методом. Исследователи Красноярского научного центра СО РАН совместно с коллегами из Института фундаментальной медицины и химической биологии и медуниверситета предлагают выявлять заболевание с помощью аптамеров и биолюминесцентных белков, которые взаимодействуют с клетками крови сейчас заболевание выявляют с помощью ряда анализов и МРТ. Это поможет обеспечить раннюю диагностику заболевания. Исследование метода уже провели на 177 пробах крови здоровых и больных людей с подтвержденным диагнозом. Деревья и глобальное потепление Огромный вклад в мировую науку внесли красноярские дендрологи. В середине 80-х Евгений Ваганов и Александр Шашкин предложили модель роста деревьев — она описывает рост годичных колец деревьев в зависимости от разных факторов внешней среды.
Сегодня модель используется для этих целей во всем мире.
При полной или частичной перепечатке текстовых материалов в Интернете гиперссылка на www. Для лиц старше 16 лет. Учредитель — Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийская государственная телевизионная и радиовещательная компания».
Существующие высокочувствительные методы определения фенола занимают много времени, требуют многоэтапных и трудоемких процедур пробоподготовки и использования дорогостоящего специализированного оборудования. В то же время для эффективного мониторинга промышленных сточных вод необходимы быстрые и недорогие методы определения опасных веществ. Он имеет сетчатую структуру, в которой кластеры наноалмазов распределены по поверхности нановолокон. Такие мембранные структуры обладают рядом преимуществ перед материалами из полимерных нановолокон. Например, они имеют более высокую термическую и механическую стабильность, повышенную химическую и биологическую стойкость, простоту очистки и более длительный срок службы. Одно из таких — фенол и его производные. В связи с этим существует необходимость в мониторинге уровня загрязнения промышленных сточных вод, позволяющего легко и эффективно проводить анализ воды «на месте».
Он состоит из нановолокон оксида алюминия и детонационных наноалмазов. Такие мембранные структуры обладают рядом преимуществ перед материалами из полимерных нановолокон — более высокая термическая и механическая стабильность, повышенная химическая и биологическая стойкость, простота очистки и более длительный срок службы. На поверхность изготовленного композита, который имеет белый цвет, добавляется водный образец с предварительно внесенными реагентами.
«Летим на Марс!»: истории самых громких научных открытий в Красноярске
Четверг, 09 февраля 2023 14:33 1879 Красноярские учёные нашли новые пути к лечению рака Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской Академии наук» ФИЦ КНЦ СО РАН Красноярские ученые объяснили успешное применение магнитных наночастиц из оксида железа в лечении злокачественной опухоли карциномы Эрлиха. Полученные результаты подтверждают возможность применения магнитных наночастиц в терапии рака и открывают перспективы внедрения такого метода лечения в медицинскую практику. Примечательно, что материалом наночастиц является магнетит — основная составляющая обычной железной ржавчины. Такие магнитные наночастицы, будучи помещёнными во внешнее переменное магнитное поле, начинают поворачиваться вдоль направления поля.
Posted 15 декабря 2023,, 10:00 Published 15 декабря 2023,, 10:00 Modified 15 декабря 2023,, 10:00 Updated 15 декабря 2023,, 10:00 Красноярские ученые разработали умный наноскальпель для терапии жидких опухолей 15 декабря 2023, 10:00 Фото: Midjourney Исследование реализуется в рамках НОЦ «Енисейская Сибирь» и поддержано Красноярским краевым фондом науки. Ученые «Енисейской Сибири» с коллегами-исследователями Красноярского научного центра СО РАН и Красноярского государственного медицинского университета разработали магнитный наноскальпель для адресной и малоинвазивной микрохирургии трудноизлечимых опухолей. Одно из трудноизлечимых онкологических заболеваний — так называемый злокачественный асцит или жидкая опухоль. Жидкость с раковыми клетками создает благоприятную для заболевания среду, скапливаясь в брюшной или грудной полости.
Нынешние методы обнаружения фенола отнимают много времени и требуют дорогостоящего оборудования. Между тем для эффективного контроля за промышленными сточными водами нужны быстрые и недорогие способы наблюдения. Новый композитный материал не только удовлетворяет этим требованиям, но и обладает высокой устойчивостью к воздействию температуры, физической, химической и биологической стойкостью. Это обеспечивает долгий срок службы композит можно применять многократно и ряд других достоинств.
Лучевая терапия, химиотерапия направлены тоже на уничтожение раковой опухоли. Но помимо раковых — они затрагивают и живые клетки, здоровые ткани. Они тоже погибают и разрушают организм. Идея же нашего метода — чтобы уничтожать раковые клетки таргетированно, адресно, не затрагивая здоровые. И суть метода не в том, чтобы взять вот магнитные диски, приложить — и человек вылечился.
Новый наноиндикатор
Наука Вещества 29.10.2021, 19:35 Многоразовый композит из нановолокон и наноалмазов поможет выявить токсины в воде Красноярские ученые разработали новый композитный материал на основе нановолокон оксида алюминия и детонационных наноалмазов. «Красноярские ученые разработали новый биоразлагаемый пластик на основе полистирола и органического соединения – альфа-ангеликалактона, он полностью разлагается в лесной почве за семь месяцев. Мы узнаем о достижениях красноярских ученых из случайных новостей и разговоров, но порой недооцениваем значимость этих открытий. 21 янв 2022. Пожаловаться. Первые наноалмазы получили красноярские ученые Института биофизики. Вещество красноярских ученых способно светиться. Красноярские ученые синтезировали гибридные наночастицы, которые в будущем могут применяться в медицине.
Красноярские ученые разработали метод лечения переломов наночастицами
Группа ученых из Красноярского научного центра СО РАН, Туниса, Индии и Саудовской Аравии синтезировали кристаллы на основе органики и азотной кислоты. Коллектив красноярских ученых, в состав которого вошли исследователи Красноярского научного центра СО РАН, после анализа научных работ ученых со всего мира по магнитным нанодискам выяснил, что новое поколение. 21 янв 2022. Пожаловаться. Первые наноалмазы получили красноярские ученые Института биофизики. Материал разработан на основе наноалмазов и углеродных нанотрубок — возможно применение при создании дисплеев современного типа. Ученые из Новосибирска и Красноярска создали новый композиционный материал на основе углеродных нанотрубок и наноалмазов. Главная → Новости → Техника/Технологии → Красноярские ученые разработали эффективный композит для определения фенола в промышленных сточных водах.
Красноярские ученые использовали наноалмазы
Для определения загрязнения используют так называемые детонационные наноалмазы, получаемые при взрыве содержащих углерод взрывчатых веществ например, смесь тротила и гексогена , в замкнутой камере при недостатке кислорода. После растворения порошка таких наноалмазов получается суспензия, которую и можно использовать для контроля за качеством воды. Берем воду, проводим реакцию с катализатором-суспензией и, если там был фенол, получаем окрашенный продукт. Спектральным методом по количеству образовавшегося цветного продукта определяем концентрацию фенола в водном образце", - отметил заведующий лабораторией нанобиотехнологии и биолюминесценции Института биофизики Владимир Бондарь.
Наш метод лишь помогает традиционным — например, хирургическому удалению опухолей. И уже после этого наши нанодиски начинают искать оставшиеся разрозненные онкоклетки, уничтожать и выводить их. Как выглядят это лечебные наночастицы? Сколько это? Чтобы представить это — для сравнеиния — человеческий эритроцит, красная клетка крови, имеет размер примерно 6-7 тысяч нанометров.
Ведь для того, чтобы засветились наноалмазы, необходимы очень большие электрические поля. Но сибирским ученым удалось выяснить, что наноалмаз засветится, если он будет находиться на кончике углеродной трубки, которая в несколько раз усиливает мощность даже небольшого электрического поля», - сообщил подробности уникальной разработки один из авторов исследования - младший научный сотрудник ИНХ СО РАН Юлия Федосеева.
По словам Юлии Федосеевой, полученный сибирскими учеными уникальный материал, созданный по относительно дешевой технологии, найдет применение в медицине в качестве зонда для точной диагностики , электронике при создании дисплеев нового типа или миниатюрных светильников и в других отраслях промышленного производства.
Тесты подтверждают, что композит можно использовать повторно, он сохраняет каталитическую функцию в течении года при хранении при комнатной температуре. Колориметрическое определение фенола и фенольных соединений очень многообещающе, поскольку результат теста виден невооруженным глазом. Количественное определение фенола может быть выполнено с помощью спектрофотометра. В качестве альтернативы изображение цветного продукта может быть снято камерой даже обычного телефона. Проанализировать результаты можно будет специально созданной программой. Полученные результаты открывают перспективы для разработки нового класса систем индикации многоцелевого использования, например, 2D и 3D сенсоров. Кроме того, предлагаемый композит может быть использован в качестве матрицы-хозяина для иммобилизации ферментов, что создает предпосылки для создания новых многоразовых систем медицинской диагностики», — рассказал Илья Рыжков, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института вычислительного моделирования СО РАН. Работа частично поддержана Российским фондом фундаментальных исследований проект 18—29—19078.
Новосибирские ученые скрестили алмаз и графен для получения нового материала
Ученые из Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН предложили способ обнаружения фенолов в воде с помощью наноалмазов. Новости Красноярска Новости общества. В Красноярске ученые получили кристаллы, с помощью которых можно будет лечить Альцгеймер, Паркинсон и шизофрению. Ученые из Красноярского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук представили инновационный метод лечения рака, используя наночастицы золота. Ученые провели строгие квантовые расчеты и уже делятся с мировым научным сообществом первыми результатами исследования, сообщает корреспондент со ссылкой на
В СО РАН хотят получить наноалмазы
| Красноярские учёные разработали уникальный способ анализа воды | Красноярские ученые разработали новый композитный материал. Он недорог, прост в производстве и может обнаружить токсичные вещества, в частности фенол, в производственных сточных водах. |
| Ученые использовали наноалмазы для обнаружения загрязнений в воде | Учёные из Красноярска завершили исследование избирательного способа борьбы с раковыми клетками. |
Красноярские ученые создали новый нанокомпозитный 2D-материал
Для этого они разработали единый технологический цикл, объединяющий разные безвредные способы переработки. Обычно для приготовления целлюлоз используются токсичные серо- и хлорсодержащие компоненты, наносящие вред окружающей среде. Специалисты предложили впервые объединить экологически безопасные процессы гетерогенного каталитического гидролиза и перекисной делигнификации, в которых используются нетоксичные реагенты — перекись водорода, вода и органические кислоты. В результате ученые получили из опилок березы микрокристаллическую, микрофибриллированную и нанокристаллическую целлюлозы, а также ксилозу и адсорбенты с поглощающей активностью в два раза выше, чем у коммерческих аналогов. Для того, чтобы реакция прошла успешно и наиболее эффективно, исследователи определили оптимальные условия ее проведения: температуру, время, необходимые реагенты и их концентрацию. Например, одним из важных решений было использовать вместо токсичных минеральных кислот — твердые кислотные катализаторы диоксид циркония и оксид титана.
Красноярские учёные исследовали нанодиски из никеля с двусторонним золотым покрытием. Эти инструменты могут избирательно повреждать раковые клетки в организме человека, если на них воздействует магнитное поле. Огромным преимуществом такого метода будет адресное уничтожение опухоли без повреждения здоровых тканей», — отметил доцент кафедры общей физики СФУ Роман Руденко. Однако есть и сложность — эти частицы обладают собственным магнитным моментом и собираются в крупные образования, что недопустимо во время операции.
Мы наблюдали не только поверхностное закрытие раны эпидермисом, но и формирование полноценной структуры всех слоев кожи - с восстановлением сальных желез, волосяных фолликулов. Это очень хороший результат, - рассказала заведующая лабораторией Федерального исследовательского центра Красноярского научного центра СО РАН, профессор Сибирского федерального университета Татьяна Волова. По информации краевого официального портала, клинические испытания разработки пройдут в 2017 году на базе Сибирского клинического центра ФМБА России. Внедрение биополимерных повязок запланировано в лечебно-профилактических учреждениях после проведения всех необходимых исследований, а также получения государственной регистрации.
В данном случае на углеродную поверхность наносят каталитически активный металл. Такие катализаторы найдут применение в медицине, химическом производстве и малой энергетике. Вследствие того, что каждое ядро с оболочкой обладает магнитными свойствами, врачи и химики смогут управлять наночастицами, покрытыми благородными металлами, тогда как раньше они использовали в работе инструменты из золота или платины без управляемых характеристик. При химическом нанесении металла на углерод обычно образуются не гомогенные оболочки, а так называемые декорированные, то есть не полностью закрывающие материал ядра. Скорее всего, это связано с плохой смачиваемостью материала частицы, наносимым материалом.