Красноярские ученые синтезировали гибридные наночастицы, которые в будущем могут применяться в медицине. Материал разработан на основе наноалмазов и углеродных нанотрубок — возможно применение при создании дисплеев современного типа. «Красноярские ученые разработали новый биоразлагаемый пластик на основе полистирола и органического соединения – альфа-ангеликалактона, он полностью разлагается в лесной почве за семь месяцев. В результате красноярские ученые не только получили новый материал, но и открыли новое явление – сегрегацию меди.
Ученые из Сибири создали светящийся материал на основе наноалмазов
Новосибирские физики разработали новый материал наноалмазы, встроенные в графен, природных и искусственных аналогов ему нет, утверждают исследователи. Красноярские ученые разработали новый композитный материал. Он недорог, прост в производстве и может обнаружить токсичные вещества, в частности фенол, в производственных сточных водах. По сообщению пресс-службы ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», новый композиционный материал состоит из нановолокон оксида алюминия и детонационных наноалмазов. 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».
Красноярские ученые разработали метод лечения переломов наночастицами
Красноярские ученые разработали метод получения нанокристаллов силицида железа в форме прямоугольных и треугольных нанопластин за счет нанесения частиц золота на кремниевую подложку для выращивания кристаллов. Ранее ученые ИГМ СО РАН работали с давлением, соответствующим глубине 200 км, напоминает Интерфакс. Город - 14 марта 2018 - Новости Красноярска - Наночастицы золота с единственными в своем роде спектральными характеристиками в ближней инфракрасной области разработали красноярские ученые. В результате красноярские ученые не только получили новый материал, но и открыли новое явление – сегрегацию меди. Учёные из Красноярска завершили исследование избирательного способа борьбы с раковыми клетками.
Новый многоразовый композит из нановолокон и наноалмазов выявит токсичные вещества в воде
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.
Процедура анализа воды на содержание того же фенола проста.
На белую поверхность композита добавляется проба воды с реагентами. Если в жидкости есть фенол, то наноалмазы в разработанном учеными материале запускают цветовую реакцию, и он становится из белого малиновым. Интенсивность загрязнения легко определить прямо на месте по цветовой шкале, рассказал соавтор исследования, сотрудник Института биофизики Сибирского отделения РАН, кандидат биологических наук Никита Ронжин.
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.
Фенолы - ядовитые и высоко опасные для человека вещества, которые при попадании в организм, способны вызвать тяжелое отравление.
Пациенту нужно просто ввести суспензию. После этого наноскальпели прикреплются к опухоли и разрушают её в переменном магнитном поле. 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.
Красноярские ученые разработали метод лечения переломов наночастицами
Город - 14 марта 2018 - Новости Красноярска - 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. Красноярские учёные в сотрудничестве с коллегами из Индии, Туниса и Саудовской Аравии достигли прогресса в области медицинских исследований.
Красноярские ученые создали нанодиски для выжигания злокачественных клеток
Как выглядят это лечебные наночастицы? Сколько это? Чтобы представить это — для сравнеиния — человеческий эритроцит, красная клетка крови, имеет размер примерно 6-7 тысяч нанометров. Подробности в видеоинтервью ниже и программе «Популярная наука».
Нашли ошибку в новости?
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. Тесты подтверждают, что композит можно использовать повторно, он сохраняет каталитическую функцию в течении года при хранении при комнатной температуре.
Модифицированные наноалмазы, полученные красноярскими физиками, способны стать катализатором. Если их добавить к смеси реагента для определения фенолов аминоантипирина, перекиси водорода и фенола, то раствор станет ярко-малиновым. Это делает возможным использование наноалмазов для оперативного обнаружения фенола в воде. Спектральным методом по количеству образовавшегося цветного продукта определяем концентрацию фенола в водном образце». Сейчас биофизики трудятся над созданием индикаторной системы для определения фенола при помощи твердой подложки.
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. 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.
Красноярские ученые предлагают проверять воду на яд наноалмазами
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. 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.
Спектральным методом по количеству образовавшегося цветного продукта определяем концентрацию фенола в водном образце». Сейчас биофизики трудятся над созданием индикаторной системы для определения фенола при помощи твердой подложки. Опустив ее, например, в виде палочки в воду, можно сравнить цвет с тестовыми образцами, и узнать, насколько жидкость загрязнена фенолом.
Фенолы — ядовитые вещества, которые при попадании в организм человека, способны вызвать тяжелое отравление. По данным министерства природных ресурсов и экологии Красноярского края за последние два года содержание фенола стало больше.
Можно сказать, что мы получили прообраз крошечного светильника — нанотрубка на кончике которой светится наноалмаз. Такие конструкции могут найти применение в самых разных сферах жизни — от новых типов дисплеев до медицинской диагностики», — поясняет один из авторов статьи, сотрудник Института неорганической химии СО РАН Новосибирск Юлия Федосеева. По словам заведующего лабораторией нанобиотехнологии и биолюминсценции Института биофизики СО РАН Красноярск Владимира Бондаря перед ним с коллегами стояла задача получить композиционный материал — попросту говоря расположить наноалмазы на поверхности стоящих вертикально нанотрубок.
Когда доработанные наночастицы достигают нужных клеток, включается слабое переменное магнитное поле, и рецепторы клетки начинают принимать сигнал о начале регенерации от наночастиц. Как пояснила ученый, пациенту просто надо будет делать укол с лекарством, в котором доработанные наночастицы. Таким образом, они и будут заниматься всей работой как доктора.
В Красноярске ученые предлагают проверять воду на яд наноалмазами
В своей работе исследователи не только определили, от каких структурных особенностей фуллеренолов зависят их свойства, но и разработали принципы подбора наноматериалов для синтеза медицинских препаратов. Для исследования свойств наноматериалов на клеточном и биохимическом уровнях красноярские ученые предлагают использовать два типа биотестов, созданных на основе клеток светящихся морских бактерий и выделенных из них ферментов. Использование таких биотестов делает оценку токсичности и антиоксидантной активности крайне простой и быстрой. Если свечение в эксперименте уменьшается, то образец токсичен, так как он подавляет клеточные процессы и замедляет биохимические реакции, отвечающие за него. Если после помещения наноматериала в растворы токсикантов окислительной природы, происходит активизация биолюминесценции, это говорит о проявления антиоксидантных свойств и детоксикации среды. Используя биолюминесцентные тесты, ученые выяснили, что токсичность и антиоксидантная активность фуллеренолов зависит от количества присутствующих в них кислородсодержащих заместителей. Если в структуре фуллеренола имеется много таких заместителей, то он проявляет большую токсичность и слабую антиоксидантную активность. 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.
Красноярские ученые научились выращивать нанокристаллы с заданной формой 1291 12. Синтезированные таким образом наноструктуры могут применяться для создания нанопроволоки, электрических наноразмерных контактов, а также для роста на их основе других материалов, пригодных для получения светоизлучающих диодов инфракрасного диапазона. Результаты исследования опубликованы в журнале CrystEngComm. Железо и кремний — одни из самых распространенных элементов в земной коре, поэтому наноструктуры на основе этих материалов наиболее доступны. Они экологически безопасны и имеют широкий спектр возможных применений в различных областях электроники и фотоники. Однако для их эффективного использования необходимо создавать нанокристаллы с контролируемо изменяемыми свойствами. Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» разработали новый способ выращивания нанокристаллов силицида железа, который позволяет получить структуры прямоугольной и треугольной формы с размерами от 30 до 1500 нанометров.
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», — рассказал один из соавторов работы кандидат биологических наук Никита Ронжин.
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. Спектральным методом по количеству образовавшегося цветного продукта определяем концентрацию фенола в образце воды.
Ученые из Красноярска создали материал из наноалмазов и нанотрубок
| В Красноярске придумали использовать наночастицы золота для лечения рака | ОТР | Группа ученых из Красноярского научного центра СО РАН, Туниса, Индии и Саудовской Аравии синтезировали кристаллы на основе органики и азотной кислоты. |
| Красноярские ученые синтезировали кристаллы для терапии шизофрении | 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. |
| В СО РАН хотят получить наноалмазы | Учеными красноярского института биофизики и новосибирского института неорганической химии Сибирского отделения РАН получен композитный материал на основе наноалмазов и углеродных нанотрубок. |
Красноярские ученые научились находить яды в воде с помощью наноалмазов
Особые свойства полученных бактериальным синтезом наночастиц можно использовать в медицине — например, для магнитоуправляемой адресной доставки лекарств, при которой лекарственный препарат химически прикрепляется к наночастице и с помощью фокусировки магнитного поля локализуется в нужное место. Ученые отмечают, что адресная доставка по сравнению с традиционными методами введения лекарств позволит снизить дозу вводимого вещества и минимизировать его побочное действие на организм. Полученные результаты исследования опубликованы в журнале Physics of the Solid State.
Главная Новости Красноярские ученые разработали технологию управляемого синтеза магнитных нанопорошков Красноярские ученые разработали технологию управляемого синтеза магнитных нанопорошков 20 октября 2017, 14:36 5 565 Наилучшим образом порошки подходят для изготовления ферромагнитных жидкостей и сердечников высокочастотных трансформаторов. Киренского Красноярского научного центра СО РАН научились синтезировать магнитные наночастицы с ядром из никеля и непроводящей ток углеродной оболочкой.
Порошки с такими частицами могут применяться для изготовления сердечников высокочастотных трансформаторов и ферромагнитных жидкостей, сообщили сегодня в КНЦ СО РАН. Вначале вещество переводится в плазменное состояние. При охлаждении углерод растворяется в никелевых кластерах, которые слипаются коагулируют до образования частиц.
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», — рассказал один из соавторов работы кандидат биологических наук Никита Ронжин.
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 течение 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.