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». 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 ученные придумали устройство для создания искусственной вечной мерзлоты, сообщает информационное агентство «Арктик-Инфо». Материал разработан на основе наноалмазов и углеродных нанотрубок — возможно применение при создании дисплеев современного типа. 7 канал Красноярск. Подписаться.
Наноалмазы «в шубе»
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. Красноярские ученые объяснили успешное применение магнитных наночастиц из оксида железа в лечении злокачественной опухоли карциномы Эрлиха. 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.
Сибирские ученые создали материал из наноалмазов
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. В результате деятельности многих отраслей промышленности в поверхностные водоемы попадает большое количество химических соединений, практически неразлагаемых в природе и являющихся токсичными.
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».
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. В результате деятельности многих отраслей промышленности в поверхностные водоемы попадает большое количество химических соединений, практически неразлагаемых в природе и являющихся токсичными. 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».
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.
Изобретение представляет собой сплав углеродных нанотрубок и наноалмазов. Связать их вместе было непросто, отмечают ученые. Суть открытия в том, что изобретен дешевый и простой способ получения люминесцентного материала. Свечение происходит в результате насаживания наноалмаза на кончик углеродной трубки.
Полезные ссылки
- Сибирские ученые «скрестили» наноалмазы с нанотрубками - Сибирь -
- Красноярские ученые использовали наноалмазы для выявления фенола в воде
- Реквизиты компании
- Красноярские ученые научились выращивать нанокристаллы с заданной формой
- В СО РАН хотят получить наноалмазы
- Сообщите свою новость
Мобильное меню
- Стволовые клетки для восстановления спинного мозга
- Биополимеры для искусственных тканей и органов
- Читайте еще
- Красноярские учёные создали экологичный пластик
- Красноярские ученые создали материал из наноалмазов и нанотрубок
В Красноярске создали композит, который светится в магнитном поле
| Красноярские ученые предлагают проверять воду на яд наноалмазами | Ученые из Новосибирска вместе со своими коллегами из Красноярска создали интересный материал, соединив для этого углеродные нанотрубки с наноалмазами. |
| Новосибирские ученые скрестили алмаз и графен для получения нового материала - Вести | Ученые провели строгие квантовые расчеты и уже делятся с мировым научным сообществом первыми результатами исследования, сообщает корреспондент со ссылкой на |
| Красноярские ученые создали материал из наноалмазов и нанотрубок | Наноалмазы чуть дороже, там другая технология, их изготавливают взрывным, детонационным способом в камере. |
| Новосибирские ученые скрестили алмаз и графен для получения нового материала | Ученые Красноярского научного центра СО РАН и СФУ синтезировали новый многофункциональный композитный двумерный материал на основе природного минерала точилинита. |
Красноярские ученые предлагают проверять воду на яд наноалмазами
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. Правда произойдет это после небольшой доработки, которая позволит дешевому люминесцентному материалу из России после усиления интенсивности свечения наноалмазов выиграть конкуренцию у западных аналогов.
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. Ученые проверили этот метод на фуллеренолах — водорастворимых производных фуллеренов. Они представляются перспективными для создания антибактериальных, противогрибковых, противовирусных, противораковых средств и компонентов композиционных биоматериалов.
При этом частицы драгоценного металла трансформируют взаимодействия молекул на гранях нанокристалла, тем самым изменяя принцип его роста. Количество присоединенных атомов от поверхности подложки к вершине уменьшается, а на боковых гранях наоборот увеличивается. 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.
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. На достигнутом ученые останавливаться не собираются, хотят создать систему определения фенола при помощи твердой подложки.
Красноярские ученые создали новый нанокомпозитный 2D-материал
Ранее ученые ИГМ СО РАН работали с давлением, соответствующим глубине 200 км, напоминает Интерфакс. 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. Новый композиционный материал создали ученые из Красноярска и Новосибирска на основе нанотрубок и наноалмазов. Также красноярские ученые научились выращивать помидоры без солнечного света. Сейчас ученые подбирают и культивируют наиболее подходящие к условиям среды и живущие в смеси измельченных руд с водой штаммы.
Красноярские ученые получили магнитные наночастицы для медицины биогенным путем
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», — рассказал доктор биологических наук, заведующий лабораторией нанобиотехнологии и биолюминесценции Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН Владимир Бондарь. По данным министерства экологии и рационального природопользования Красноярского края, за последние два года содержание фенолов в водоемах края увеличилось. Создание способов быстрого выявления этих опасных соединений в водной среде является важной задачей.
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.
Доставку терапевтических наночастиц к опухоли осуществляют специальные молекулы. Под воздействием лазерного облучения частицы нагреваются и разрушают злокачественную ткань опухоли, оставляя здоровые ткани нетронутыми. Метод подходит для случаев, когда хирургическое удаление опухоли является сложной задачей", - сообщили в Красноярском научном центре.
Топ проектов красноярских ученых в сфере биотехнологий
Учеными красноярского института биофизики и новосибирского института неорганической химии Сибирского отделения РАН получен композитный материал на основе наноалмазов и углеродных нанотрубок. Материал представляет собой слойную конструкцию из прочно связанных между собой вертикальных нанотрубок, на поверхности которых распределен слой наноалмазов. Ученые говорят, что получившийся композит уникален по своим свойствам. Об этом сообщает журнале Scientific Reports издательства Nature. Для того, чтобы заставить наноалмазы испускать свет, необходимо мощное магнитное поле, которое проблематично создать в обычных условиях. Углеродные нанотрубоки обладают свойством многократного усиления магнитного поля на микроуровне — и это свойство используется в полученном композите.
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. Ученые отмечают, что такие биолюминесцентные методы помогут предсказывать свойства водорастворимых углеродных наноматериалов на этапе их синтеза, что чрезвычайно важно для создания новых медицинских препаратов на их основе.
Сейчас ученые подбирают и культивируют наиболее подходящие к условиям среды и живущие в смеси измельченных руд с водой штаммы. Применение микроорганизмов гораздо безопаснее для окружающей среды, чем использование традиционных, достаточно агрессивных химических реагентов. Наш метод, к тому же, дешевле аналогов — на производство тонны концентрата с привлечением микроорганизмов будет затрачено в три раза меньше электроэнергии», — отмечает соавтор исследования, доцент кафедры обогащения полезных ископаемых Института цветных металлов СФУ Наталья Алгебраистова.
В сообщении говорится, что ферригидрит образуется в процессе жизнедеятельности бактерий и располагается на поверхности клеток в виде скоплений нанозерен. 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.
Ученые из Красноярска научились определять загрязнение воды с помощью наноалмазов
Поэтому необходимо разработать новые подходы к лечению асцитных опухолей. Он способен избирательно разрушать одиночные опухолевые клетки. Эксперименты с асцитной карциномой показали принципиальную возможность нанодисков нацеливаться и уничтожать такие клетки», — рассказала доктор биологических наук, завлабораторией цифровых управляемых лекарств и тераностики Красноярского научного центра СО РАН. Исследования показали, что даже однократное применение магнитного скальпеля заметно сокращает число вредных клеток в опухолях.
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».
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.
Оно способно удерживать специфический аптамер, который, в свою очередь, позволяет нанодиску прикрепляться к опухолевой клетке и разрушать её в переменном магнитном поле. Ученые предполагают, что плёночные никелевые нанодиски с двусторонним золотым покрытием больше всего подходят на роль «наноскальпелей» в клеточной хирургии опухолей — они будут эффективным средством визуализации поражённых клеток.
Подписывайтесь на нашу страницу новостей "Независимый Красноярск" в telegram. Мы в популярных социальных сетях Загрузка.
Затем эти диски были модифицированы аптамерами одноцепочечными последовательностями ДНК или РНК , которые благодаря своей структуре способны с высокой специфичностью связываться с нужными клетками, прикрепляясь к их мембранам. Глава лаборатории отметила, что на данном этапе для активации препарата используется устройство наподобие магнитно-резонансного томографа, но со слабым магнитным полем. Проведены опыты на мышах, у которых были инициированы опухоли. В итоге без лечения опухоль давала метастазы и животные погибали через 20 дней, то есть, сравнительно быстро.
Биолюминесцентные тесты откроют дорогу наноматериалам в медицину
Также красноярские ученые научились выращивать помидоры без солнечного света. Домой Новости Ученые использовали наноалмазы для обнаружения загрязнений в воде. Ученые из Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН предложили способ обнаружения фенолов в воде с помощью наноалмазов.