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.
Форма поиска
- Смотрите также:
- Сибирские ученые «скрестили» наноалмазы с нанотрубками - Сибирь -
- Категории статьи
- Красноярские ученые разработали метод лечения переломов наночастицами
- Покрытые крахмалом магнитные наночастицы помогут в очистке биомедицинских молекул
- Ученые из Красноярска разработали уникальные наночастицы золота для биомедицины
В СО РАН хотят получить наноалмазы
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.
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.
ДНК или РНК аптамеры, которые распознают опухолевые клетки и связываются с ними, обеспечивают адресную доставку наночастиц к месту опухоли и их избирательное действие. Кроме того, аптамеры увеличивают биосовместимость дисков и снижают их токсичность. Такие свойства нанодисков стали основой для создания наноскальпеля для микрохирургии опухолей. Необходимо разработать хирургический инструмент, работающий по принципу «найти и обезвредить».
Обычно же наноалмазы излучают свет лишь под воздействием больших электрических полей. Ученые добавляют, что новый светящийся материал можно использовать в различных отраслях: в медицине, электронике и других. Например, для изготовления дисплеев нового поколения. Напомним, что ранее медики предложили лечить наноалмазами рак.
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». 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.
Покрытые крахмалом магнитные наночастицы помогут в очистке биомедицинских молекул
Главная Наука ИНХ в зеркале прессы Ученые из Новосибирска и Красноярска создали новый материал из нанотрубок и наноалмазов. Ученые красноярского центра СО РАН научились определять токсичность наночастиц, которые используют при изготовлении современных лекарств. По словам ученой, применение таких микроорганизмов существенно безопаснее для окружающей среды, чем использование традиционных химических реагентов. Ученые красноярского центра СО РАН научились определять токсичность наночастиц, которые используют при изготовлении современных лекарств.
Новости регионов
- Читайте еще
- Красноярские ученые создали материал из наноалмазов и нанотрубок
- Ученые из Красноярска разработали уникальные наночастицы золота для биомедицины
- Ученые из Красноярска научились определять загрязнение воды с помощью наноалмазов
- Красноярские ученые придумали устройство для создания искусственной вечной мерзлоты
- Красноярские ученые создали новый нанокомпозитный 2D-материал
Наноалмазы «в шубе»
Коллектив красноярских ученых разработал именно такой метод обнаружения фенола в промышленных сточных водах. Он основан на использовании композитного материал, состоящего из нановолокон оксида алюминия и детонационных наноалмазов. Еще в Советском союзе ученые Института биофизики в Красноярске получили первые наноалмазы — серый порошок, получаемый из серии коротких взрывов углерода. Красноярские ученые разработали новый композитный материал. Он недорог, прост в производстве и может обнаружить токсичные вещества, в частности фенол, в производственных сточных водах. Учёные Красноярского научного центра СО РАН разработали новое перспективное применение биолюминесцен. Еще в Советском союзе ученые Института биофизики в Красноярске получили первые наноалмазы — серый порошок, получаемый из серии коротких взрывов углерода. “Таймырский Телеграф” – Ученые Института физики им. Л.В. Киренского Красноярского научного центра СО РАН научились синтезировать магнитные наночастицы с ядром из никеля и непроводящей ток углеродной оболочкой.
Новый наноиндикатор
Группа ученых из Новосибирска и Красноярска совместно с немецкими коллегами разработали композитный материал на основе углеродных нанотрубок и наноалмазов. 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. Наука Вещества 29.10.2021, 19:35 Многоразовый композит из нановолокон и наноалмазов поможет выявить токсины в воде Красноярские ученые разработали новый композитный материал на основе нановолокон оксида алюминия и детонационных 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». Ученые красноярского центра СО РАН научились определять токсичность наночастиц, которые используют при изготовлении современных лекарств. Красноярские ученые разработали новый композитный материал на основе нановолокон оксида алюминия и детонационных наноалмазов.
Способ разрушения раковых клеток в слабом магнитном поле разработали в Сибири
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. 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.
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. Сергей Карпов. Исследователи отмечают, что магнитомеханическая противораковая терапия с использованием магнетитовых наночастиц, активирующихся низкочастотным переменным магнитным полем, показала высокую результативность в исследованиях на мышах.
Сейчас ученые разработали и протестировали опытные образцы нанодисков.
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.
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. Животные, которым делали химиотерапию, жили ненамного дольше, у них также наблюдались метастазы, сказала Кичкайло.
Российские ученые научились делать наноалмазы в лабораторных условиях
| Красноярские ученые научились находить яды в воде с помощью наноалмазов | Ученые из Красноярского государственного медицинского университета разработали метод победить онкологию при помощи слабого магнитного поля и наночастиц. |
| Ученые из Сибири создали светящийся материал на основе наноалмазов | Учёные из Красноярска завершили исследование избирательного способа борьбы с раковыми клетками. |
| Биолюминесцентные тесты откроют дорогу нанометериалам в медицину | 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. |
| Ученые из Сибири создали светящийся материал на основе наноалмазов | Главная Наука ИНХ в зеркале прессы Ученые из Новосибирска и Красноярска создали новый материал из нанотрубок и наноалмазов. |
| Биолюминесцентные тесты откроют дорогу наноматериалам в медицину | 7 канал Красноярск. Подписаться. |
Ученые из Красноярска разработали способ разрушения раковых клеток наночастицами золота
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. Внедрение биополимерных повязок запланировано в лечебно-профилактических учреждениях после проведения всех необходимых исследований, а также получения государственной регистрации. Нашли ошибку?
Когда они добираются до нужных клеток тела, исследователи включают магнитное поле, и рецепторы клетки принимают сигнал о начале регенерации — процесса восстановления тканей. Наночастицы вводятся пациенту шприцом — это обычный укол, добавила Анна Кичкайло.
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.
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. Атомы золота, захватывая окружающие их химические элементы, становятся центрами формирования кристаллов. 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.
Красноярские ученые создали материал из наноалмазов и нанотрубок
Особенность открытия в том, что разработка светится в слабом электрическом поле, что является необычным. 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.
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. Сергей Карпов. Исследователи отмечают, что магнитомеханическая противораковая терапия с использованием магнетитовых наночастиц, активирующихся низкочастотным переменным магнитным полем, показала высокую результативность в исследованиях на мышах.
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.
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.
Ученые из Красноярска изобрели кристаллы для лечения шизофрении
Красноярские ученые использовали наноалмазы. Наука в Красноярском крае. По сообщению пресс-службы ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», новый композиционный материал состоит из нановолокон оксида алюминия и детонационных наноалмазов. Главная Новости Наука Красноярские ученые научились находить яды в воде с помощью наноалмазов. Ученые из Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН предложили способ обнаружения фенолов в воде с помощью наноалмазов. 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 ученые использовали наноалмазы. Наука в Красноярском крае.