По словам ученой, применение таких микроорганизмов существенно безопаснее для окружающей среды, чем использование традиционных химических реагентов. Главный телеканал Красноярского края, рассказываем о последних новостях Красноярска и районов края.
Сибирские ученые «скрестили» наноалмазы с нанотрубками
Учеными красноярского института биофизики и новосибирского института неорганической химии Сибирского отделения РАН получен композитный материал на основе наноалмазов и углеродных нанотрубок. 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». Красноярские ученые разработали технологию управляемого синтеза магнитных нанопорошков. Смотрите свежие новости на сегодня в Любимом городе | Красноярские ученые научились определять токсичность наночастиц.
Красноярские ученые придумали устройство для создания искусственной вечной мерзлоты
По ее рассказу, в разработке методика, при которой к магнитным наночастицам присоединяются молекулы, работающие в организме человека как навигатор и заточенные на поиск определенных механорецепторов на клетках. 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.
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. 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.
Николаева и биофизики СО РАН смогли прочно увязать вертикально упорядоченные нанотрубки с нанесенными на их поверхность наноалмазами. Таким образом был получен композит с уникальными свойствами: под воздействием даже слабого электрического поля он может светиться люминесцентным голубым светом. Эксперты говорят, что раньше подобные материалы светились только под действием сильного магнитного поля.
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. Новый материал способен светиться в слабом электрическом поле голубым светом, что предполагает его использование в качестве источника освещения. Например, светодиоды не умеют излучать голубой цвет, и нужного оттенка приходится добиваться с помощью покрытия люминофором трех светодиодов RGB.
И хотя Нобелевская премия 2014 года была присуждена именно за создание светодиода с голубым излучением, до промышленного применения технологии еще далеко.
Новосибирские ученые скрестили алмаз и графен для получения нового материала
| Красноярские ученые использовали наноалмазы | Красноярские учёные в сотрудничестве с коллегами из Индии, Туниса и Саудовской Аравии достигли прогресса в области медицинских исследований. |
| Ученые использовали наноалмазы для обнаружения загрязнений в воде | Смотрите свежие новости на сегодня в Любимом городе | Красноярские ученые научились определять токсичность наночастиц. |
Сейчас на главной
- Лента новостей
- Ученые из Красноярска создали материал из наноалмазов и нанотрубок
- Красноярские ученые использовали наноалмазы для выявления фенола в воде
- Новосибирские ученые скрестили алмаз и графен для получения нового материала
- Красноярские ученые используют «рентгеновские ножницы» для молекул
Красноярские ученые научились находить яды в воде с помощью наноалмазов
| Новый многоразовый композит из нановолокон и наноалмазов выявит токсичные вещества в воде | Еще в Советском союзе ученые Института биофизики в Красноярске получили первые наноалмазы — серый порошок, получаемый из серии коротких взрывов углерода. |
| В Красноярске создали композит, который светится в магнитном поле | Учеными красноярского института биофизики и новосибирского института неорганической химии Сибирского отделения РАН получен композитный материал на основе наноалмазов и углеродных нанотрубок. |
| Первые наноалмазы получили красноярские ученые | Правительство Красноярского края | 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. |
| Красноярские ученые предложили использовать наноскальпели в борьбе с раком | 21 янв 2022. Пожаловаться. Первые наноалмазы получили красноярские ученые Института биофизики. |
| Красноярские ученые разработали умный наноскальпель для терапии жидких опухолей | Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) и Красноярского научного центра СО РАН разработали технологию получения магнитных наночастиц ферригидрита для использования в биомедицине. |
Красноярские ученые научились определять токсичность наночастиц
Posted 15 декабря 2023,, 10:00 Published 15 декабря 2023,, 10:00 Modified 15 декабря 2023,, 10:00 Updated 15 декабря 2023,, 10:00 Красноярские ученые разработали умный наноскальпель для терапии жидких опухолей 15 декабря 2023, 10:00 Фото: Midjourney Исследование реализуется в рамках НОЦ «Енисейская Сибирь» и поддержано Красноярским краевым фондом науки. 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. Одно из трудноизлечимых онкологических заболеваний — так называемый злокачественный асцит или жидкая опухоль. Жидкость с раковыми клетками создает благоприятную для заболевания среду, скапливаясь в брюшной или грудной полости.
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. 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.
Новый материал может найти широкое применение — от использования в производстве новых типов дисплеев до медицинской диагностики. Материал представляет собой прочно связанную конструкцию из вертикально упорядоченных нанотрубок на поверхность которых нанесен слой наноалмазов. Полученный материал обладает рядом уникальных свойств, говорится в статье ученых, опубликованных в журнал Scientific Reports.
Новости Красноярские ученые предлагают проверять воду на яд наноалмазами Сотрудники Красноярского института биофизики продемонстрировали, как алмазы можно использовать для выявления фенолов в воде. Открытие позволит проводить оперативный мониторинг загрязнения окружающей среды. Сотрудники Красноярского института биофизики Российской академии наук продемонстрировали, как алмазы можно использовать для выявления фенолов в воде. Но надо сказать, что аламазы эти — не простые, природные. Детонационные наноалмазых получают при помощи содержащих углерод взрывчатых веществ например, смесь тротила и гексогена.
В Сибири разработали композит для обнаружения токсичных веществ в воде
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. Специалисты Красноярского научного центра СО РАН разработали на основе нановолокон и наноалмазов материал, способный легко обнаруживать загрязняющие вещества в сточных водах промышленных предприятий. и электро- катализе, а также использовать в литиевых, магниевых, алюминиевых.
Красноярские учёные изобрели магнитные нанодиски для борьбы с онкологией
К примеру, они рассмотрели модифицированную молекулу фуллеренола с внедрённым 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.
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. В нашей лаборатории разработаны технологии получения модифицированных наноалмазов, которые используются в самых разных целях.
Углеродные нанотрубоки обладают свойством многократного усиления магнитного поля на микроуровне — и это свойство используется в полученном композите.
Новый материал способен светиться в слабом электрическом поле голубым светом, что предполагает его использование в качестве источника освещения. Например, светодиоды не умеют излучать голубой цвет, и нужного оттенка приходится добиваться с помощью покрытия люминофором трех светодиодов RGB. И хотя Нобелевская премия 2014 года была присуждена именно за создание светодиода с голубым излучением, до промышленного применения технологии еще далеко. Реклама на веке Чтобы создать композитный материал с такими свойствами, ученые разработали недорогую технологию получения модифицированных наноалмазов. По словам младшего научного сотрудника Института неорганической химии СО РАН Юлии Федосеевой, полученный композит может быть применен в совершенно разных сферах — от создания экономных и практичных светильников, до новых дисплеев.
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.
Красноярские ученые научились выращивать нанокристаллы с заданной формой
Красноярские ученые использовали наноалмазы для выявления фенола в воде 14 марта 2018 441 Красноярские ученые использовали наноалмазы для выявления фенола в воде Сегодня, 14 марта, Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской Академии наук ФИЦ КНЦ СО РАН сообщил об открытии местных ученых. Экспериментально доказано, что детонационные наноалмазы можно использовать для выявления фенолов в воде. Открытие позволит проводить оперативный мониторинг загрязнения окружающей среды.
Новый материал способен светиться в слабом электрическом поле голубым светом, что предполагает его использование в качестве источника освещения. Например, светодиоды не умеют излучать голубой цвет, и нужного оттенка приходится добиваться с помощью покрытия люминофором трех светодиодов RGB. И хотя Нобелевская премия 2014 года была присуждена именно за создание светодиода с голубым излучением, до промышленного применения технологии еще далеко.
Реклама на веке Чтобы создать композитный материал с такими свойствами, ученые разработали недорогую технологию получения модифицированных наноалмазов. По словам младшего научного сотрудника Института неорганической химии СО РАН Юлии Федосеевой, полученный композит может быть применен в совершенно разных сферах — от создания экономных и практичных светильников, до новых дисплеев. Данная технология может успешно применяться в медицинской диагностике.
Экспериментально доказано, что детонационные наноалмазы можно использовать для выявления фенолов в воде.
Открытие позволит проводить оперативный мониторинг загрязнения окружающей среды. Берем воду, проводим реакцию с катализатором-суспензией и, если там был фенол, получаем окрашенный продукт.
Главный редактор: Лепухов Д. Электронная почта редакции сетевого издания: web kgtrk. Телефон редакции сетевого издания: 391 243-19-61.
Покрытые крахмалом магнитные наночастицы помогут в очистке биомедицинских молекул
Результаты исследования опубликовал авторитетный журнал BMC Bioinformatics. Полная расшифровка генома хвойного дерева — результат мирового уровня. Результаты расшифрованного генома могут использованы для создания базы генетических ресурсов лесов и в лесном хозяйстве — например, чтобы использовать для восстановления лесов деревья, оптимально подходящие для конкретных погодных условий и почвы. Кроме того, данные расшифрованного генома красноярцы планируют использовать в качестве инструмента борьбы с нелегальным оборотом древесины. Молекулы могут быть использованы для диагностики и терапии ряда заболеваний среди них, например, онкология — рак легких, молочной железы, глиобластома головного мозга — они связываются с молекулами-мишенями и распознавать пораженные клетки на ранних стадиях развития болезней. Успешные эксперименты на лабораторных мышах уже проводились и были успешными. Аптамеры способны адресно доставлять лекарственные препараты до клеток и тканей, что позволяет разрабатывать препараты на их основе. В 2019 году красноярские ученые рассказали о первых наработках по выявлению рассеянного склероза новым методом.
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. Новый материал способен светиться в слабом электрическом поле голубым светом, что предполагает его использование в качестве источника освещения. Например, светодиоды не умеют излучать голубой цвет, и нужного оттенка приходится добиваться с помощью покрытия люминофором трех светодиодов RGB.
Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? Подпишись , и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию. Вступай в наши группы и добавляй нас в друзья : Поделись позитивом в своих соцсетях Другие публикации по теме.
Такие магнитные наночастицы, будучи помещёнными во внешнее переменное магнитное поле, начинают поворачиваться вдоль направления поля. Смена направления поля сопровождается поворотом наночастиц на полоборота. При этом, если наночастица закрепляется на внешней поверхности клеточной мембраны или на волокнах межклеточных элементов экзоскелета, ее поворот порождает механическую вытягивающую силу, передающуюся на трансмембранные механорецепторы клетки. 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.
Ученые из Красноярска разработали уникальные наночастицы золота для биомедицины
«Сделать Енисей теплее»: красноярские ученые решают проблему «черного неба». Смотрите свежие новости на сегодня в Любимом городе | Красноярские ученые научились определять токсичность наночастиц. По словам ученой, применение таких микроорганизмов существенно безопаснее для окружающей среды, чем использование традиционных химических реагентов. Новосибирские физики разработали новый материал наноалмазы, встроенные в графен, природных и искусственных аналогов ему нет, утверждают исследователи.