При этом частицы наноалмазов можно использовать многократно — до семи раз. 21 янв 2022. Пожаловаться. Первые наноалмазы получили красноярские ученые Института биофизики.
Новый наноиндикатор
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. К сожалению, дальнейшего развития это направление совместных исследований не получило. Хотя нам было бы интересно получить с помощью наноалмазов высокоочищенный инсулин сразу из экстрактов биомассы бактерий-продуцентов.
Если бы это удалось, мы бы смогли повысить эффективность процесса выделения этого ценного целевого продукта, сократить время и затраты на его производство. Также на основе наноалмазов мы научились конструировать системы биохимической диагностики. Создали три системы, с помощью которых можно определять физиологически важные вещества, например, в крови человека — мочевину, глюкозу и холестерин. В перспективе эти тест-системы могли бы найти применение в медицинской диагностике, мы экспериментально продемонстрировали такую возможность. Отмечу, что мне как учёному прежде всего нужно доказать самому себе состоятельность идеи, проверив её экспериментально, и на основании полученных данных определить границы возможного практического применения. Но с позиции определённого опыта считаю, что в этой жизни, используя военную терминологию, у каждого из нас есть свой окоп. Если человек профессионально занимается своим делом в своём окопе, боевые действия успешны.
Если начинает метаться между окопами, дело потерпит фиаско. Я определил для себя, чем должен заниматься. И к этому призываю молодых коллег. Мы занимаемся фундаментальными исследованиями, получаем новые знания, пытаемся объяснить механизм выявленного феномена, эффекта, явления. Потом подвергаем накопленные экспериментальные данные глубокому и всестороннему анализу, на основании которого делаем более взвешенный вывод о возможности или невозможности применения этого знания на практике. Это абсолютно правильный путь — все практические достижения человечества основаны на фундаментальных знаниях и их анализе. К сожалению, сегодня у нас норовят «поставить телегу впереди лошади».
И часто задают преждевременный вопрос: где вы собираетесь это использовать? Опережая события, хотят сразу видеть практическую реализацию. Но даже при наличии обоснованности практического применения реализовать научную разработку непросто. Приведу пример из нашего опыта. Несколько лет мы пытались «пробить» практическое применение наноалмазов. В частности, их использование в качестве присадок к автомаслам и консистентным смазкам. Мы собрали кипу экспертных заключений с положительными отзывами из целого ряда крупных предприятий.
Но осуществить практическое использование так и не смогли. Конечно, можно переквалифицироваться, но зачем? Когда мы занимаемся несвойственным себе делом, страдает то, чем мы должны заниматься. И при этом, к сожалению, дело никого не интересует в достаточной мере. Досадно, что сейчас между словами и реализацией получается слишком большой промежуток, оттого и практическое внедрение научных разработок существенно хромает. Мне посчастливилось застать времена, когда была бОльшая стабильность в этих вопросах. Когда ты мог планомерно трудиться, не отвлекаясь на посторонние дела, и ощущал значимость того, что делаешь.
Сегодня нужна разумная кооперация между учёными, которые получают результаты, пригодные для практического использования, и специалистами, которые отвечают за вопросы их внедрения в практику и умеют это делать. Чтобы развитие шло эффективно и поступательно, такой альянс просто необходим.
В Красноярске ученые предлагают проверять воду на яд наноалмазами 14. Вот и сотрудники Красноярского института биофизики РАН, которые создали уникальный метод выявления фенолов в воде, уверяют: все просто. Одно «но» - красноярские ученые предлагают использовать для этого алмазы. Не простые, природные, а «умные» наноалмазы.
В 2015 году от рака умерли около 287 тысяч человек. Красноярские ученые придумали новый способ лечения онкологических заболеваний с использованием наночастиц золота, сообщает ТАСС. Средство массовой информации, Сетевое издание - Интернет-портал "Общественное телевидение России". Главный редактор: Игнатенко В.
Этот материал, разработанный на основе полистирола и органического вещества под названием альфа-ангеликалактон, представляет собой экологически чистую альтернативу традиционным полистироловым пластикам. Чтобы обеспечить быстрый процесс разложения, учёные добавили альфа-ангеликалактон в структуру полистирола. Это вещество естественно, присутствует в растениях и получается из углеводов, таких как фруктоза и целлюлоза.
Биолюминесцентные тесты откроют дорогу нанометериалам в медицину
Красноярские ученые вместе со специалистами НПП "Радиосвязь" холдинга "Росэлектроника" (входит в Ростех) разработали метод быстрого сращивания костей с помощью доработанных наночастиц, а также слабых магнитных полей. Сотрудники Красноярского института биофизики продемонстрировали, как алмазы можно использовать для выявления фенолов в воде. Красноярские ученые объяснили успешное применение магнитных наночастиц из оксида железа в лечении злокачественной опухоли карциномы Эрлиха. Ученые из Красноярского государственного медицинского университета разработали метод победить онкологию при помощи слабого магнитного поля и наночастиц. Красноярские ученые разработали безопасный для окружающей среды метод переработки древесины березы в наноцеллюлозу и другие ценные химические продукты. Красноярские ученые синтезировали гибридные наночастицы, которые в будущем могут применяться в медицине.
Сибирские ученые «сшили» из наноалмазов уникальный люминесцентный материал
Главная → Новости → Техника/Технологии → Красноярские ученые разработали эффективный композит для определения фенола в промышленных сточных водах. В результате красноярские ученые не только получили новый материал, но и открыли новое явление – сегрегацию меди. Город - 14 марта 2018 - Новости Красноярска - Главная Новости Наука Красноярские ученые научились находить яды в воде с помощью наноалмазов. Сотрудники Красноярского института биофизики продемонстрировали, как алмазы можно использовать для выявления фенолов в воде. Ученые добавляют, что новый светящийся материал можно использовать в различных отраслях: в медицине, электронике и других.
Красноярские ученые используют «рентгеновские ножницы» для молекул
Искусственно созданные наночастицы получают методом взрывного синтеза — отсюда и их название. Внешний вид порошков вверху и гидрозолей внизу модифицированных наноалмазов. У ученых из ИБФ СО РАН есть наноалмазы, которым они придали уникальные свойства, что открывает возможности применения таких частиц в биологических и медицинских целях. Для биологов, поясняет доктор биологических наук Владимир Бондарь, интерес, главным образом, представляют, адсорбирующие свойства этого материала — способность частиц связывать на своей поверхности самые разные вещества. Каковы перспективы практического применения? Возможности применения наноалмазов в медицине и биологии очень широки.
Так, адсорбирующие свойства этого материала могут быть использованы для выделения нужных и важных белков из сложных смесей. В перспективе это может удешевить и ускорить производство гормонов, ферментов, иммуноглобулинов. Сегодня для этого используется сложное высокотехнологичное оборудование. Наноалмазы же могут быть основой более эффективных технологий — для получения необходимых белков понадобится только центрифуга, набор пипеток и пробирки. Где еще может применяться разработка?
Способность наноалмазов связывать токсические вещества, которые входят в состав многих средств, используемых человеком в быту, на производстве и вызывающих воспалительные изменения кожи, открывает еще одну перспективу их применения в медицине — в качестве средства защиты от возникновения аллергических контактных дерматитов. Красноярские ученые из ИБФ СО РАН совместно с коллегами из Красноярского медуниверситета уже провели опыты в этом направлении: испытали суспензию наноалмазов в качестве протектора — средства защиты от воздействия химических аллергенов, вызывающих дерматит.
Результаты исследования показали, что кристаллы успешно проникают в активную среду области рецепторов. Ранее Сиб.
Коллектив ученых из Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН СО РАН и Сибирского федерального университета разработал недорогой, простой в производстве и использовании композитный материал для обнаружения фенола в промышленных сточных водах.
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.
Это позволило не только повысить безопасность проводимых реакций, но и увеличить число получаемых продуктов, сообщает Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук». Мы предложили новый подход к получению этих ценных химических продуктов, а также ксилозы, лигнина и энтеросорбентов из древесины березы. В этом подходе мы объединили процессы гетерогенно-каталитического гидролиза и пероксидной делигнификации. Использование твердых кислотных катализаторов вместо минеральных кислот позволяет повысить экологическую безопасность процесса и предотвратить коррозионное воздействие на аппаратуру и, следовательно, уменьшить финансовые затраты. К тому же разработанный метод производства целлюлозных продуктов основан на использовании нетоксичных органических и водно-органических растворителей.
Полученные продукты биопереработки могут быть использованы в пищевой и химической промышленности, медицине, ветеринарии, при синтезе новых биополимеров и композитов», — рассказал доктор химических наук, профессор заведующий лабораторией химии природного органического сырья Института химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН Борис Кузнецов.
Сибирские ученые создали материал из наноалмазов
В связи с этим существует необходимость в мониторинге уровня загрязнения промышленных сточных вод, позволяющего легко и эффективно проводить анализ воды «на месте». Это помогало бы экологическим службам и общественному контролю быстрее оценивать экологическое состояние природных вод. Процедура колориметрического анализа воды на содержание фенола с использованием полученного нами композита происходит следующим образом. На поверхность изготовленного композита, который имеет белый цвет, добавляется водный образец с предварительно внесенными реагентами.
Если в образце присутствует фенол, наноалмазы в составе композита запускают цветную реакцию и композит окрашивается в малиновый цвет. Интенсивность цвета пропорциональна содержанию фенола в пробе и может быть легко оценена «на месте» по цветовой шкале», — объяснил один из соавторов работы Никита Ронжин, кандидат биологических наук, научный сотрудник Института биофизики СО РАН Специалисты ФИЦ КНЦ отмечают, что разработанный композит можно применять многократно, в серии как минимум из шести последовательных тестов. После каждого использования необходимо всего лишь промыть композитный диск деионизированной водой для удаления остатков компонентов реакции.
Учредитель: федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийская государственная телевизионная и радиовещательная компания». Главный редактор: Лепухов Д. Электронная почта редакции сетевого издания: web kgtrk.
Так наноалмазы появились в нашем институте, всем желающим предложили исследовать их свойства.
Тогда достаточных представлений о свойствах этого материала и том, как с ними работать, ни у кого не было. Поскольку ярких эффектов в экспериментах с данными наночастицами никто не получил, всё постепенно затихло. Результат эксперимента настолько нас ошеломил, что потребовался год, чтобы осмыслить выявленный эффект. В случае с наноалмазами повезло: когда мы взглянули на этот материал как на адсорбент, решили нашу исследовательскую задачу эффективно и быстро и получили нетривиальный результат.
А через год встретились вновь, с этого момента и начались систематические и разносторонние исследования свойств наночастиц и возможностей их применения в биологии и медицине. Расскажу ещё о нескольких направлениях наших исследований. Одно из них очень модное сегодня во всём мире. Это создание систем адресной доставки веществ, применяемых в медицине.
Цель благая — создать целенаправленный лекарственный препарат, чтобы он прицельно действовал в организме на определённый орган или очаг патологии. Таким образом, повышается эффективность вводимого препарата — можно локально задать его высокую концентрацию в требуемом очаге патологии и при этом избежать массы негативных побочных эффектов. Как выглядит такая система доставки? Она состоит из трёх элементов: носителя, который доставляет препарат, самого лекарства и молекулы, которая будет направлять весь этот комплекс в нужное место.
Мы создали такую систему на основе наноалмазов, которые использовали в качестве носителя. В экспериментах in vitro в пробирке мы доказали, что сконструированная система устойчива и проявляет свою функцию. Работает ли эта система in vivo? Многие учёные мира проводят такие исследования в пробирках, в том числе и с наноалмазами.
Но что происходит с системой и прежде всего с носителем в организме? Система выполнила свою терапевтическую функцию. А что произойдёт с носителем? Он будет выводиться из организма или накапливаться в нём?
Мы провели исследования на мышах и уже получили часть ответов. Когда мы вводим мышам наноалмазы внутривенно, через два с половиной часа почти половина этих частиц обнаруживается в лёгких и печени. Через десять суток в лёгких их количество снижается более чем в три раза, а в печени возрастает почти в три раза. При этом наночастицы начинают обнаруживаться в селезёнке.
Через один и три месяца наблюдается такая же динамика распределения: в печени количество частиц повышается, а в лёгких — снижается. Пока непонятно, будут ли наноалмазы выводиться из печени. Изучение этого вопроса требует отдельного исследования, и у нас есть экспериментальные подходы для этого. В любом случае мы уже получили новые знания, позволяющие составить более взвешенное представление о границах применимости наноалмазов.
Исследования биохимических показателей крови животных после введения им наночастиц показывают, что через два с половиной часа наблюдается изменение ряда этих показателей, а через десять суток отмечается тенденция к их нормализации. Через один и три месяца биохимические показатели крови опытных животных уже не отличаются от нормы. Но остаются открытыми вопросы: происходят ли при этом изменения биохимических показателей в органах животных? За счёт каких механизмов происходит перераспределение наноалмазов между органами?
Ответы на них необходимо найти. Возвращаюсь к другим направлениям наших исследований. Наноалмазы могут связывать различные токсиканты. Следовательно, наноалмазы можно использовать для нейтрализации, например, микотоксинов — метаболитов низших грибов, в частности плесневых.
Наиболее опасным из них считается афлатоксин В1.
Новый многоразовый композит из нановолокон и наноалмазов выявит токсичные вещества в воде 01. Он недорог, прост в производстве и может обнаружить токсичные вещества, в частности фенол, в производственных сточных водах. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Nanoparticle Research. Фенол — один из наиболее распространенных загрязнителей природных вод. Он используется в производстве пластмасс, фармацевтических препаратов, пестицидов и гербицидов.
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. Коллектив красноярских ученых из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и Сибирского федерального университета разработал недорогой, простой в производстве и использовании композитный материал для обнаружения фенола в промышленных сточных водах.
Новосибирские ученые скрестили алмаз и графен для получения нового материала
Красноярские ученые разработали метод получения наночастиц оксида железа, покрытых крахмалом, с помощью которых можно быстро и легко очистить рекомбинантные белки, применяемые в биомедицине в качестве биомаркеров различных болезней. Учеными красноярского института биофизики и новосибирского института неорганической химии Сибирского отделения РАН получен композитный материал на основе наноалмазов и углеродных нанотрубок. Используя биолюминесцентные тесты, ученые выяснили, что токсичность и антиоксидантная активность фуллеренолов зависит от количества присутствующих в них кислородсодержащих заместителей. Ученые из Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН предложили способ обнаружения фенолов в воде с помощью наноалмазов.
Биолюминесцентные тесты откроют дорогу нанометериалам в медицину
Это позволило не только повысить безопасность проводимых реакций, но и увеличить число получаемых продуктов, сообщает Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук». Мы предложили новый подход к получению этих ценных химических продуктов, а также ксилозы, лигнина и энтеросорбентов из древесины березы. В этом подходе мы объединили процессы гетерогенно-каталитического гидролиза и пероксидной делигнификации. Использование твердых кислотных катализаторов вместо минеральных кислот позволяет повысить экологическую безопасность процесса и предотвратить коррозионное воздействие на аппаратуру и, следовательно, уменьшить финансовые затраты. К тому же разработанный метод производства целлюлозных продуктов основан на использовании нетоксичных органических и водно-органических растворителей. Полученные продукты биопереработки могут быть использованы в пищевой и химической промышленности, медицине, ветеринарии, при синтезе новых биополимеров и композитов», — рассказал доктор химических наук, профессор заведующий лабораторией химии природного органического сырья Института химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН Борис Кузнецов.
Оказалось, что нанодиски эффективнее, чем обычные наночастицы, разрушают раковые клетки.
Основываясь на полученных данных, ученые создали диски для наноскальпеля, способного «выжигать» раковые клетки. Результаты обзорного исследования можно прочитать в журнале Nanomaterials. Магнитные наночастицы нагреваются до критических для опухоли температур или механически разрушают раковые клетки под воздействием магнитного поля. Такие диски состоят из двух металлических слоев инертных металлов между которыми магнитный материал, что придает им уникальные свойства, которые облегчают дистанционное управление частицами и делают диски идеальными инструментами для терапии раковых клеток.
Происшествия Красноярские ученые синтезировали кристаллы для терапии шизофрении Группа ученых из Красноярского научного центра СО РАН, Туниса, Индии и Саудовской Аравии синтезировали кристаллы на основе органики и азотной кислоты. В будущем их разработка поможет в лечении нейродегенеративных расстройств, в том числе шизофрении, болезней Альцгеймера и Паркинсона. Органическая часть соединения представляет собой диметилпиперазин - это соединение класса пиперазинов, широко используемых в органическом синтезе как предшественник различных соединений, в том числе лекарственных препаратов. Ученые определили, что новый материал высоко стабилен, имеет реакционную способность.
Суть в том, чтобы ввести пациенту раствор таких частиц, а затем, направляя их активность с помощью магнитного поля, регулировать уничтожение раковых клеток этими наноскальпелями. Огромным преимуществом такого метода будет адресное уничтожение опухоли без повреждения здоровых тканей», — пояснил доцент кафедры общей физики СФУ Роман Руденко.
В чём проблема? Сложность использования наноскальпелей заключалась в том, что при приготовлении суспензии нанодиски слипались. Чтобы этого не произошло, сибирские специалисты разработали способ управления магнитным моментом через механические напряжения в самом нанодиске. В ходе исследований учёные заметили механические напряжения на боковой поверхности диска.
Ученые использовали наноалмазы для обнаружения загрязнений в воде
Красноярские ученые создали технологию переработки рыбных костей, внутренностей и чешуи, способную стать одним из звеньев замкнутой системы жизнеобеспечения человека во время пребывания в космосе. Ученые красноярского центра СО РАН научились определять токсичность наночастиц, которые используют при изготовлении современных лекарств. Новости Красноярска Новости общества.