Ученые из Новосибирска и Красноярска создали новый композиционный материал на основе углеродных нанотрубок и наноалмазов. 7 канал Красноярск. Подписаться. Сотрудники Красноярского института биофизики продемонстрировали, как алмазы можно использовать для выявления фенолов в воде. В результате красноярские ученые не только получили новый материал, но и открыли новое явление – сегрегацию меди. Новосибирские физики разработали новый материал наноалмазы, встроенные в графен, природных и искусственных аналогов ему нет, утверждают исследователи.
Ученые из Красноярска научились определять загрязнение воды с помощью наноалмазов
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.
Одно «но» - красноярские ученые предлагают использовать для этого алмазы. Не простые, природные, а «умные» наноалмазы. Их получают при помощи содержащих углерод взрывчатых веществ например, смесь тротила и гексогена. Взрывают в замкнутой камере при дефиците кислорода и готово дело: был обычный алмаз — стал нано алмаз.
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. 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.
Именно воздействие на механорецепторы при условии превышения порогового значения силы запускает апоптоз — программируемую гибель клеток» — прокомментировал координатор проекта, профессор, ведущий научный сотрудник Института физики имени Киренского СО РАН и Международного научно-исследовательского центра спектроскопии и квантовой химии СФУ. Сергей Карпов. Исследователи отмечают, что магнитомеханическая противораковая терапия с использованием магнетитовых наночастиц, активирующихся низкочастотным переменным магнитным полем, показала высокую результативность в исследованиях на мышах.
Исследование было поддержано Министерством науки и высшего образования Российской Федерации.
Красноярские ученые научились определять токсичность наночастиц
Предварительные результаты показывают, что они эффективно работают и селективно разрушают раковые клетки, а соседние здоровые продолжают расти. Научная работа проводилась при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Российского научного фонда. Мы завели уютный канал в Telegram , куда выкладываем ссылки на самые интересные новости. Хотите узнавать о них первыми — подпишитесь в один клик.
Аммосова СВФУ, Якутск совместно с Сибирским отделением Российской академии наук СО РАН Новосибирск нашли альтернативный способ выделения сульфидов, содержащих золото и сурьму, из комплексных многокомпонентных руд с помощью бактерий, которых обнаружили на золотоносных месторождениях Красноярского края. Микроорганизмы помогают извлечь золото и остатки минералов сурьмы уже после первичной обработки руды: сначала, во время первой обработки руды, из нее выделяют концентрат, в составе которого присутствуют минералы с включениями золота и остатки минералов сурьмы, а затем, чтобы выделить из концентрата минералы с содержанием золота и сурьмы, ученые и используют бактерии. По информации СФУ, данный способ не имеет аналогов в мире.
Данный метод призван помочь в заживлении ран, хрящей и костей. Подпишитесь и получайте новости первыми Читайте также.
Взрывают в замкнутой камере при дефиците кислорода и готово дело: был обычный алмаз — стал нано алмаз. Спектральным методом по количеству образовавшегося цветного продукта определяем концентрацию фенола в образце воды. На достигнутом ученые останавливаться не собираются, хотят создать систему определения фенола при помощи твердой подложки. Ее достаточно будет просто опустить в стакан с водой, далее — все тоже самое.
Красноярские ученые разработали технологию управляемого синтеза магнитных нанопорошков
| Красноярские ученые разработали метод лечения переломов наночастицами | Красноярские ученые разработали технологию управляемого синтеза магнитных нанопорошков. |
| Красноярские ученые создали материал из наноалмазов и нанотрубок | JRSNZ: ученые открыли новый вид ископаемых дельфинов — Aureia rerehua. |
Красноярские ученые синтезировали кристаллы для терапии шизофрении
Именно воздействие на механорецепторы при условии превышения порогового значения силы запускает апоптоз — программируемую гибель клеток» — прокомментировал координатор проекта, профессор, ведущий научный сотрудник Института физики имени Киренского СО РАН и Международного научно-исследовательского центра спектроскопии и квантовой химии СФУ. Сергей Карпов. Исследователи отмечают, что магнитомеханическая противораковая терапия с использованием магнетитовых наночастиц, активирующихся низкочастотным переменным магнитным полем, показала высокую результативность в исследованиях на мышах. Исследование было поддержано Министерством науки и высшего образования Российской Федерации.
В результате объект не растет в высоту, а образует новые грани. Благодаря такому эффекту, на подложке возникают кристаллы в виде прямоугольных и треугольных нанопластин.
Исследователи отмечают, что наноструктуры подобных форм синтезируются только на поверхности с нанесенным на нее золотом. Нанокристаллы силицида железа с различной огранкой позволяют связать другие материалы с кремнием — основным материалом электроники. Они могут применяться в качестве электрических наноразмерных контактов в полупроводниках с низким непредусмотренным сопротивлением тока. Также такие материалы можно использовать для создания нанопроволоки или для выращивания светоизлучающих диодов инфракрасного диапазона. Благодаря экологической безопасности кристаллы силицида металла с изменяемой формой и ориентацией будут служить для разработки лазерных диодов в волоконно-оптических линиях.
Уменьшение количества заместителей снижает токсичность и увеличивает антиоксидантную активность фуллеренола. К примеру, они рассмотрели модифицированную молекулу фуллеренола с внедренным внутрь атомом гадолиния и большим количеством кислородосодержащих заместителей. Препараты гадолиния перспективны для диагностики онкологических заболеваний благодаря особым парамагнитным свойствам этого металла.
Однако токсичность таких лекарств является проблемой для их использования. По оценке ученых, чтобы снизить токсичность фуллеренола, содержащего гадолиний, во время синтеза следует уменьшить количество кислородных заместителей. Выяснилось, что фуллеренолы с меньшим количеством кислородосодержащих заместителей не так токсичны, как фуллеренолы с большим количеством кислородосодержащих заместителей.
Чтобы снизить токсичность мы рекомендуем уменьшить количество кислородсодержащих групп, присоединенных к углеродному каркасу. Наша работа показывает, что биолюминесцентные тесты можно использовать для сравнения и выбора углеродных наночастиц с определенными токсическими и антиоксидантными характеристиками», — рассказала Екатерина Ковель, одна из участниц исследования, аспирант Красноярского научного центра СО РАН. Таким образом, биолюминесцентные методы, используемые красноярскими биофизиками, позволяют изучать токсичные и антиоксидантные эффекты нанормазмерных материалов.
Биолюминесцентные тесты просты в использовании, характеризуются высокой скоростью анализа, дают возможность одновременно исследовать большое число проб-образцов.
Не секрет, что большая часть попадающих в организм лекарственных средств работает как пушка, которая бьёт по воробьям. Для нацеленного введения лекарственных препаратов можно использовать биополимерные «контейнеры». Полимерная капсула, оснащенная специальными системами распознавания, при обычном способе введения — внутримышечно или внутривенно — попадает именно в тот очаг или орган, где требуется лекарство. Затем биополимер разрушается и лекарство начинает работать. Причем процесс этот можно «настроить» — полимер будет разрушаться с заданной скоростью, чтобы человек получал оптимальные для лечения дозы лекарств. Биополимеры могут также использоваться для производства пластиковых бутылок, банок, пакетов, плёнки. Утилизация изделий из биоразрушаемого материала в естественных условиях не нанесет вред окружающей среде. Стволовые клетки для восстановления спинного мозга Группа ученых под руководством доктора медицинских наук, профессора Красноярского медицинского университета Игоря Большакова работает сразу над несколькими разработками в сфере биотехнологий.
Один из завершенных проектов — раневое покрытие «Коллахит». Сразу после его появления материал окрестили «искусственной кожей». В состав «Коллахита» входит коллаген — его получают из кожи крупного рогатого скота — и хитозан, один из самых распространенных биополимеров в мире. Его, в частности, синтезируют членистоногие и пчелы. Сейчас группа ученых под руководством профессора Большакова сосредоточена на исследовании в области биоинженерии — восстановление поврежденного спинного мозга с помощью биополимерных матриц. В чем суть разработки?
Красноярские ученые научились изготавливать наноцеллюлозу
По словам доктора технических наук, профессора, заведующего лабораторией аналитических методов исследования вещества Института физики им. 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.
ТАСС добавить к смеси реагента для определения фенолов аминоантипирина, перекиси водорода и фенола, то раствор быстро окрасится в ярко-малиновый цвет. Это позволяет использовать наноалмазы для создания аналитической системы быстрого обнаружения фенола в воде", - сообщили в КНЦ. 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.
И суть метода не в том, чтобы взять вот магнитные диски, приложить — и человек вылечился. 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?
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. 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.
Ученые из Красноярска разработали уникальные наночастицы золота для биомедицины
Красноярские ученые придумали новый способ лечения онкологических заболеваний с использованием наночастиц золота, сообщает ТАСС. 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. Красноярские ученые синтезировали гибридные наночастицы, которые в будущем могут применяться в медицине. Используя биолюминесцентные тесты, ученые выяснили, что токсичность и антиоксидантная активность фуллеренолов зависит от количества присутствующих в них кислородсодержащих заместителей. Красноярские ученые разработали биопластырь Красноярские ученые создали повязки из разрушаемых биополимеров для лечения повреждений кожи. Красноярские ученые разработали технологию управляемого синтеза магнитных нанопорошков.
Новосибирские ученые скрестили алмаз и графен для получения нового материала
| Красноярские ученые придумали, как лечить рак наноскальпелем без операций | Учёные из Новосибирска и Красноярска создали новый композиционный материал на основе углеродных нанотрубок и наноалмазов. |
| Сибирские учёные разработали новый композит из нановолокон и наноалмазов | Научный коллектив Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» совместно с учеными Сибирского федерального университета разработал новый метод синтеза алюминиевых сплавов, применение которого позволит создавать новые виды. |
| Новосибирские ученые скрестили алмаз и графен для получения нового материала | JRSNZ: ученые открыли новый вид ископаемых дельфинов — Aureia rerehua. |
Красноярские учёные изобрели магнитные нанодиски для борьбы с онкологией
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. Новосибирские физики разработали новый материал наноалмазы, встроенные в графен, природных и искусственных аналогов ему нет, утверждают исследователи. Учёные из Новосибирска и Красноярска создали новый композиционный материал на основе углеродных нанотрубок и наноалмазов. Новый композитный материал на основе нановолокон оксида алюминия и детонационных наноалмазов для обнаружения токсичных веществ (например, фенола) в производственных сточных водах разработал коллектив ученых из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН».
Биолюминесцентные тесты откроют дорогу наноматериалам в медицину
Красноярские ученые создали нанодиски для выжигания злокачественных клеток Они оказались эффективнее, чем наночастицы Новости Общество 16. 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.
В лечении переломов ученые используют доработанные специалистами наночастицы и слабые магнитные поля, приводит ТАСС слова руководителя «Биомета», доктора биологических наук Анны Кичкайло. Метод основан на способности некоторых частиц работать в человеческом организме подобно навигатору.
Когда они добираются до нужных клеток тела, исследователи включают магнитное поле, и рецепторы клетки принимают сигнал о начале регенерации — процесса восстановления тканей.
C развитием технологий меняются все сферы человеческой жизни. Не осталась в стороне и медицина, в рамках которой сформировалось новое направление — наномедицина, ориентированная на использование нанотехнологий. Углерод — один из наиболее удобных и перспективных химических элементов для создания наноструктур. Уже сегодня открыты такие формы существования углерода, как фуллерены, нанотрубки, нановолокна, наноалмазы, графен.
Ученые предполагают, что среди прочего их можно применять для адресной доставки лекарств, помещая препараты внутрь наночастиц, или для создания высокочувствительных маркеров, способных обнаруживать серьезные болезни на ранней стадии. Проекты с применением наноматериалов в медицине и фармакологии пока не выходят за стены лабораторий, так как не до конца поняты механизмы действия этих мельчайших структур. Одна из часто возникающих проблем — токсичность наночастиц; закономерности проявления которой не всегда понятны. Из-за такой неопределенности и недостаточной изученности, применение углеродных наночастиц затруднено. У исследователей пока нет полной уверенности в безопасности таких медицинских препаратов.
Красноярские биофизики предложили применять биолюминесцентные тесты для оценки токсичности и антиоксидантной активности углеродных наночастиц.
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. Пластик, на основе которого сделан этот новый материал, может разлагаться под воздействием бактерий и грибов, обогащая почву углеродом.
Красноярские ученые создали новый нанокомпозитный 2D-материал
В лечении переломов ученые используют доработанные специалистами наночастицы и слабые магнитные поля, приводит ТАСС слова руководителя «Биомета», доктора биологических наук Анны Кичкайло. Российские ученые создали реактор, перерабатывающий отходы в экологичное топливо 16+. Учёные СО РАН выявили способ определения загрязнения воды с помощью наноалмазов. В Красноярске ученые получили кристаллы, с помощью которых можно будет лечить Альцгеймер, Паркинсон и шизофрению.
Сибирские ученые «сшили» из наноалмазов уникальный люминесцентный материал
| Сибирские ученые «скрестили» наноалмазы с нанотрубками - Сибирь - | Ученые добавляют, что новый светящийся материал можно использовать в различных отраслях: в медицине, электронике и других. |
| Новости Томска. Свежие томские новости – РИА Томск | Наноалмазы чуть дороже, там другая технология, их изготавливают взрывным, детонационным способом в камере. |
| Ученые из Сибири создали светящийся материал на основе наноалмазов | Красноярские ученые разработали новый композитный материал на основе нановолокон оксида алюминия и детонационных наноалмазов. |
| Красноярские учёные нашли новые пути к лечению рака | Новый композиционный материал создали ученые из Красноярска и Новосибирска на основе нанотрубок и наноалмазов. |