Ученые из Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН предложили способ обнаружения фенолов в воде с помощью наноалмазов.
Красноярские ученые синтезировали кристаллы для терапии шизофрении
Этот процесс влияет на характеристики полученных веществ. Ученые провели строгие квантовые расчеты и уже делятся с мировым научным сообществом первыми результатами исследования, сообщает корреспондент tvbrics. В зависимости от направления, в котором вылетает электрон, передача импульса электрона атому приводит к возбуждению в молекуле колебаний и вращений.
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.
Полученный материал обладает рядом уникальных свойств, говорится в статье ученых, опубликованных в журнал Scientific Reports. 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.
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. Сейчас ученые подбирают и культивируют наиболее подходящие к условиям среды и живущие в смеси измельченных руд с водой штаммы.
Красноярские ученые научились изготавливать наноцеллюлозу
| Красноярские ученые научились находить яды в воде с помощью наноалмазов | Используя биолюминесцентные тесты, ученые выяснили, что токсичность и антиоксидантная активность фуллеренолов зависит от количества присутствующих в них кислородсодержащих заместителей. |
| Ученые из Сибири создали светящийся материал на основе наноалмазов | Учёные СО РАН выявили способ определения загрязнения воды с помощью наноалмазов. |
| Покрытые крахмалом магнитные наночастицы помогут в очистке биомедицинских молекул | Красноярские ученые объяснили успешное применение магнитных наночастиц из оксида железа в лечении злокачественной опухоли карциномы Эрлиха. |
Биолюминесцентные тесты откроют дорогу наноматериалам в медицину
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. Суть метода в нанесении золотого покрытия на кремниевые подложки. Осаждение на полученную поверхность железа и кремния в различных пропорциях позволяет получать кристаллы заданной формы.
Предварительно осаждённый на поверхность кремния тонкий слой золота дает возможность регулировать форму и ориентацию растущих нанокристаллов.
Красноярские ученые предложили использовать наноскальпели в борьбе с раком 15. 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.
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.
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. 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.
Ученые использовали наноалмазы для обнаружения загрязнений в воде
Создание способов быстрого выявления этих опасных соединений в водной среде является важной задачей. Один из таких эффективных способов может быть разработан на основе наноалмазов.
Учёные из Красноярска завершили исследование избирательного способа борьбы с раковыми клетками. Для этого потребовался никель, золото и магнитное поле. Как это работает? Про них уже давно известно седицине, но до настоящего момента с применением наноскальпелей возникали проблемы. Наноскальпели — это никелевые магнитные нанодиски толщиной 0,05 миллиметра, покрытые с обеих сторон слоями золота толщиной 0,005 миллиметра. Наноскальпели под воздействием магнитного поля могут избирательно повреждать раковые клетки в организме человека.
Для дополнительного усиления регенерации в ране мы использовали клетки соединительной ткани животных. 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.
Забегая вперёд, скажу, что это было связано не с наноалмазами, а с технической стороной процесса их производства. 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.
Красноярские ученые синтезировали кристаллы для терапии шизофрении
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.
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. Он состоит из нановолокон оксида алюминия и детонационных наноалмазов. Композиционный материал имеет сетчатую структуру, в которой кластеры наноалмазов распределены по поверхности нановолокон. Специалисты отмечают, что 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, позволяющем легко и эффективно проводить анализ воды «на месте».
Методов лечения онкологии сейчас существует много, но не все из них эффективны. 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.
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. Он имеет сетчатую структуру, в которой кластеры наноалмазов распределены по поверхности нановолокон. Такие мембранные структуры обладают рядом преимуществ перед материалами из полимерных нановолокон.
Сибирские ученые создали материал из наноалмазов
| Биолюминесцентные тесты откроют дорогу нанометериалам в медицину. Красноярский рабочий | При этом частицы наноалмазов можно использовать многократно — до семи раз. |
| Красноярские ученые использовали наноалмазы | Красноярские ученые придумали новый способ лечения онкологических заболеваний с использованием наночастиц золота, сообщает ТАСС. |
| Российские ученые разработали уникальный способ борьбы с раком: Достижения: Моя страна: | 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. |
Ученые из Красноярска научились определять загрязнение воды с помощью наноалмазов
Следовательно, наноалмазы можно использовать для нейтрализации, например, микотоксинов — метаболитов низших грибов, в частности плесневых. 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. 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. В Красноярске ученые получили кристаллы, с помощью которых можно будет лечить Альцгеймер, Паркинсон и шизофрению. 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. Учёные Красноярского научного центра СО РАН разработали новое перспективное применение биолюминесцен.
Красноярские ученые разработали умный наноскальпель для терапии жидких опухолей
Следовательно, наноалмазы можно использовать для нейтрализации, например, микотоксинов — метаболитов низших грибов, в частности плесневых. Смотрите свежие новости на сегодня в Любимом городе | Красноярские ученые научились определять токсичность наночастиц. Вещество красноярских ученых способно светиться. Красноярские ученые объяснили успешное применение магнитных наночастиц из оксида железа в лечении злокачественной опухоли карциномы Эрлиха.
Ученые из Красноярска научились определять загрязнение воды с помощью наноалмазов
| Ученые из Красноярска изобрели кристаллы для лечения шизофрении | Учёные из Красноярского научного центра и Сибирского государственного университета создали новый вид биоразлагаемого пластика, который разлагается в лесной почве всего за семь месяцев. |
| «Летим на Марс!»: истории самых громких научных открытий в Красноярске | В лечении переломов ученые используют доработанные специалистами наночастицы и слабые магнитные поля, приводит ТАСС слова руководителя «Биомета», доктора биологических наук Анны Кичкайло. |
Ученые из Сибири создали светящийся материал на основе наноалмазов
Наночастицы золота с единственными в своем роде спектральными характеристиками в ближней инфракрасной области разработали красноярские ученые. Красноярские ученые придумали новый способ лечения онкологических заболеваний с использованием наночастиц золота, сообщает ТАСС. Группа ученых из Новосибирска и Красноярска совместно с немецкими коллегами разработали композитный материал на основе углеродных нанотрубок и наноалмазов. Следовательно, наноалмазы можно использовать для нейтрализации, например, микотоксинов — метаболитов низших грибов, в частности плесневых. Красноярские ученые разработали безопасный для окружающей среды метод переработки древесины березы в наноцеллюлозу и другие ценные химические продукты.