11 друзей Водолея

Объявление

Внимание!!! Мы строили-строили, и, наконец, построили))) Совместными усилиями создан новый форум - www.luckyforum.net, и с этого момента начинается переезд на новый форум с привычным всем движком. Регистрируемся, общаемся, развиваемся!

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » 11 друзей Водолея » Мегараздел » Нано-, но от этого не менее мегановости


Нано-, но от этого не менее мегановости

Сообщений 21 страница 38 из 38

21

Новые сверхпрочные бронежилеты на основе наноматериалов

Создание материалов на основе наноструктур в будущем позволит создавать невероятно прочные бронежилеты и броню нового поколения, которые будут в разы превосходить по прочности нынешние образцы.

Во время последних исследований под руководством профессора Янь Кви Джу из Ноттингемского Университета (Великобритания), образец материала ApNano подвергался сильным ударам, произведенным стальным снарядом на скоростях до 1,5 км/сек. Материал выдерживал ударную нагрузку равную 250 тоннам на квадратный сантиметр. Это примерно равняется падению четырех дизель локомотивов на площадь размером с человеческий ноготь. Во время испытаний материал оказался настолько прочным, что после удара образцы практически не отличались от оригинального материала. Более того, последние исследования профессора Ж.М. Мартина из Ecole Centrale de Lyon (Франция) показали, что материал оставался стабильным при воздействии изостатического давления как минимум 350 т/см2.

Для того, чтобы понять, как это возможно создать сверх прочный вибростойкий материал, нам надо сначала понять природу наноматериала, разработанного ApNano. В начале 90-х Nano-materials Synthesis Group из института Вейцмана под руководством проф. Решев Тене совместно с доктором Менахем Генут и профессорами Гари Ходес и Львом Маргулисом, открыли новый класс неорганических наноструктур. Группа обнаружила, что определенные неорганические соединения, такие как WS2, MoS2, TiS2 и NbS2, обычно встречающиеся в виде больших плоских пластинок, могут быть синтезированы в гораздо меньшие наносферы и нанотрубки, которые они назвали неорганическими фулереноподобными наноструктурами или сокращенно IF. Это молекулы, состоящие исключительно из углерода и принимающие форму сферы, эллипсоида или трубки. Сферические фулерены иногда называются баки-шарами, а цилиндрические называются баки-трубками или нанотрубками. Баки-шары названы в честь Р.Бакминстер Фуллера, архитектора геодезического купола, спроектированного им для Всемирной выставки в Монреале в 1967. IF материалы – это фулереноподобные материалы, но вместо углерода, они могут быть созданы из различных неорганических элементов. Фулерены так же как и нанотрубки являются квазикристаллическими структурами, который в природе не встречаются.

22

Российский ученый открыл эликсир молодости

В России разработан антиоксидант, останавливающий постепенное ухудшение здоровья, сопровождающее старение. Сделал это открытие профессор Владимир Скулачев из института физико-химической биологии МГУ им. М.В.Ломоносова.

Как рассказал ученый, кислород в организме человека в 99% случаев превращается в безобидную воду, а оставшийся 1% приходится на супероксид, который приводит к появлению очень токсичных веществ. Чтобы обезопаситься от этого яда, необходимо было найти антиоксидант, останавливающий процесс, и, следовательно, само старение.

Опыты на животных показали высокую эффективность изобретенного Скулачевым препарата. Так, из двух крыс одного помета та, которая его получала, выглядит гораздо энергичнее, чем вторая, контрольная, которая уже близка к естественной смерти.
Изобретатель также опробовал эликсир на себе, изготовив из него глазные капли. Спустя полгода применения медики констатировали, что имевшаяся ранее у профессора катаракта исчезла, передает Russia Today .

«Это очень реалистично, потому что было доказано, что вред от процессов окисления огромен, но у нас нет такого антиоксиданта, какой получил Скулачев. И он… ему принадлежит сам термин "биоэнергетика». Он, несомненно, лучший в мире биохимик, биоэнергетик…", – прокомментировал открытие нобелевский лауреат, доктор медицины и профессор Рокфеллеровского университета Гюнтер Блобель.

Работа по созданию антиоксиданта заняла более 40 лет, в течение которых основной трудностью стало устранение возможных побочных эффектов препарата. В настоящее время работы подходят к завершению, и уже через несколько лет можно ожидать запуска «эликсира молодости» в производство.

O_o , охренеть или очередной шарлатан?

23

Новый реактор превращает отходы в дешевое биотопливо

Компания E-Fuel разработала реактор для микросинтеза этанола, который может сделать биотопливо еще более дешевым

E-Fuel MicroFusion Reactor позволяет перерабатывать практически любые целлюлозные отходы в подслащенную воду – ключевой ингредиент для производства топливного этанола.

Только в США подобная установка может получить до 1 млрд тонн сырья в виде органических отходов. Этого достаточно для производства почти 400 млн тонн топлива при незначительных или нулевых затратах на сырье. Преобразование отходов в топливо также уменьшит нагрузку на свалки мусора, которые в настоящее время переполнены и оказывают серьезное давление на экологию.

Реактор микросинтеза обеспечивает непрерывный процесс: каждые 2 минуты целлюлозные материалы подаются в камеру реактора, где растворяются методом гидролиза древесины. На выходе из реактора – сахарная вода и порошок лигнина. Сахарная вода с помощью ферментации преобразуется в этанол, а лигнин используется в различных сферах промышленности, например фармацевтической, как ингредиент в различных противораковых препаратах.

Реактор исключает из стоимости производства затраты, связанные с газификацией, аэробными реакторами, ферментами и предварительной обработкой целлюлозных материалов кислотой.

Новый реактор, используя «бесплатное» сырье и дешевый процесс, может снизить стоимость производства этанола до 0,14 долл. за литр. Чтобы «прочувствовать» эту цифру, можно вспомнить, что Конгресс США недавно ввел правительственную субсидию в размере 51 цент за галлон (3,7 литра), чтобы помочь местным производителям этанола.

24

ну и небольшое повторение новости про антиоксидант:

Российский ученый разработал "молодильный" антиоксидант

Российский ученый Владимир Скулачев, профессор института физико-химической биологии МГУ им. М.В.Ломоносова разработал антиоксидант, замедляющий процессы старения.

Опытным путем, длиною в сорок лет, ученый исследовал процесс старения, и установил, что кислород в организме человека в 99% случаев превращается в безобидную воду, а оставшийся 1% приходится на супероксид – токсичное вещество. Именно для борьбы с этим супероксидом ученым был разработан «молодильный» антиоксидант.

В эксперименте принимали участие две крысы одного помета. Та, что подверглась испытанию препаратом, выглядит энергичнее, чем ее умирающая родственница, показал эксперимент.

После тест-драйва на крысах свое, не имеющее аналогов в мире изобретение, биохимик испробовал на себе, изготовив на его основе глазные капли. Через полгода у профессора исчезла ранее беспокоившая его катаракта, этот факт засвидетельствовали и медики.

Профессор Рокфеллеровского университета нобелевский лауреат Гюнтер Блобель, комментируя изобретение российского ученого, сказал:

"Это очень реалистично, потому что было доказано, что вред от процессов окисления огромен, но у нас нет такого антиоксиданта, какой получил Скулачев. Ему принадлежит сам термин «биоэнергетика». Он, несомненно, лучший в мире биохимик и биоэнергетик".

Профессор Скулачев полагает, что через два года лабораторных исследований, когда он устранит возможные побочные эффекты, «средство Макропулоса» будет запущено в производство:

"Мы надеемся, что в конце концов мы сможем убедить людей, что одна такая таблетка устраняет столько угроз, связанных со старением! То есть она, должно быть, помогает от старения как такового. Тогда, если контролирующие органы согласятся с этой логикой, возможно, у нас получится торговать этим веществом как лекарством против старения".

Недавно начались клинические испытания молодильного антиоксиданта, воздействие которого готовы ощутить на себе тысячи добровольцев.

Отредактировано SynthezMC (2010-09-16 16:03:14)

25

SynthezMC написал(а):

Та, что подверглась испытанию препаратом, выглядит энергичнее, чем ее умирающая родственница

Да неужели? http://files.myopera.com/Creat0R/Opera_AC/Icons/confangry.gif

26

Новые наноперспективы создания плаща-невидимки

Исследователи из Института атомной и молекулярной физики (AMOLF), Нидерланды, впервые осуществили передачу энергии между наноэлектромагнитами  с помощью магнитного поля световой волны. Этот успех имеет принципиально важное значение в поисках магнитных мета-материалов, с помощью которых можно преломлять световые лучи в любом направлении. Это сделает возможным создание идеальных линз, или даже плащей-невидимок.

Изучаемые исследователями искусственные мета-материалы состоят из мельчайших металлических наноколец U-формы. Электромагнитное поле, порождаемое светом, заставляет заряды двигаться в прямом и обратном направлении, наводя тем самым переменный ток в каждом кольце. Крошечный разрыв кольца гарантирует, что частота тока будет изменяться в пределах частоты света. В таком случае каждое кольцо становится крошечным, но мощным электромагнитом, полюсы которого меняются местами с частотой 500 млрд раз в секунду. Когда в наноэлектромагнитах наводятся токи, кольца начинают взаимодействовать друг с другом, тем самым заряжая соседей.

Ученые также показали, что взаимодействие с магнитным полем световой волны в этих материалах очень сильное, практически такое же сильное, как взаимодействие с электрическим полем в лучших классических оптических материалах. Дальнейшее изучение наномагнитного материала поможет создать технологию рассеяния света в любом направлении.

По материалам журнала «Российские нанотехнологии» № 1–2 2010 год.

Отредактировано SynthezMC (2010-09-21 14:21:10)

27

«Техоснастка» выводит на рынок нанопосуду с ионами серебра

Компания «ТЗК Техоснастка» (Москва) в промышленном масштабе приступила к выпуску посуды с антибактериальным эффектом. Этот эффект достигается путем внедрения в материал, из которого изготавливается посуда, наночастиц серебра, которые создают на поверхности пластика защитную самоочищающуюся пленку, подавляющую рост большинства вредных бактерий и грибов. Для этого используется специальная технология, разработанная на основе изучения свойств серебра, механизма взаимодействия его ионов с бактериальной микрофлорой

В настоящее время благодаря новейшим нанотехнологиям стало возможным насыщать полимерные материалы ионами серебра в безопасной для человека концентрации. В результате этого ионы серебра, обладающие уникальным свойством долговременного обеззараживания, сдерживают на поверхности такой посуды размножение бактерий. Ионы серебра Ag+ безопасны для окружающей среды, не имеют цвета, запаха, абсолютно безвредны и не ядовиты.

Антибактериальный эффект достигается благодаря активным ионам серебра Ag+ в наноструктуре поверхности пластика, к которым бактерии не могут адаптироваться и погибают. Механизм действия Ag+ на микроорганизмы выглядит следующим образом: активные ионы серебра Ag+ проникают через клеточную мембрану бактерии, и она теряет свою протеиназу. Также ионы серебра помогают разрушить ДНК бактерий и микроорганизмов, которые погибают, потеряв способность к делению и размножению.

Как оказалось, простое внедрение наночастиц в материал не дает нужного эффекта. Технологией предусмотрено применение специального губчатого носителя, после обработки которого на молекулярном уровне он внедряется в пластмассу и работает в течение всего срока эксплуатации посуды.

Следует особо отметить, что вся продукция ООО «ТЗК Техоснастка» сертифицирована и проходит обязательные проверки в специальных лабораториях Ростеста. Результаты испытаний неизменно подтверждают ее экологическую безопасность. Более того, наша посуда настолько безопасна, что может быть использована даже для организации детского питания, что весьма актуально для детских учреждений и оздоровительных лагерей. (этот абзац больше похож на рекламный проспект)

28

Британский космолет Skylon сделает заатмосферные полеты доступными

Захватывающие путешествия в космос скоро могут стать ближе не только для тех, чей карман прожигает лишняя сотня тысяч долларов. По сообщениям Dailytech, британская компания Reaction Engines при поддержке Космического агентства Великобритании ведет работы над пассажирским космическим аппаратом Skylon.

Революционный 82,3-метровый аппарат сможет стартовать с взлетной полосы любого крупного аэропорта. А два кислородно-водородных двигателя доставят его на высоту более 29 км… если вести отсчет с той отметки, где заканчивается земная атмосфера. Развиваемая космолетом скорость при этом в пять раз больше скорости звука. Интересно, что в Skylon, способном вместить 24 пассажира, нет места для пилота – управление высотой, двигателями и тягой осуществляется компьютерной системой. Она также ответственна за переход на ракетный двигатель на заатмосферном участке.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/skylon2.jpg

Reaction Engines рассчитывает начать первые коммерческие полеты через десять лет. В дальнейшем разработчики надеются использовать Skylon в качестве транспорта для доставки астронавтов и грузов на МКС.

"Доступ в космос невероятно дорог, однако нет никаких законов физики, постулирующих, что так и должно быть. Мы понимаем, что все это немного напоминает научную фантастику, однако твердо уверены, что Skylon докажет обратное, сделав путешествия в космос достаточно доступными", - заявил технический директор Reaction Engines Ричард Уорвилл (Richard Varvill).

29

Британским ученым удалось создать генную карту таланта

Британским ученым удалось создать генную карту таланта. Об этом сообщает лондонский еженедельник «Санди таймс»

Научный коллектив Института психологии лондонского университета Кингс Колледж в ходе исследований с участием 4 тыс школьников обнаружил, что интеллектуальный уровень и образовательные способности человека определяются особой группой из почти 200 генов. При этом каждый из них вносит собственный вклад в мыслительный процесс.

Ранее считалось, что талант и гениальность зависят от небольшого количества или даже отдельного гена.

"Нам фактически удалось создать генную карту таланта", – заявил руководитель работ профессор Роберт Пломин.

Он сообщил, что на основе открытия сейчас разрабатывается специальная технология для британской системы образования.

30

Новая искусственная почка для спасения миллионов людей

Исследователи из Калифорнийского университета представили прототип первой имплантируемой искусственной почки, которая в один прекрасный день может устранить потребность в диализе. Устройство состоит из тысячи микроскопических фильтров и биореактора, который выполняет метаболическую функцию почки и поддерживает водный баланс.

Похожий стационарный прибор уже успешно испытан и помог многим пациентам. Ученые со всех уголков США объединились для создания его компактного аналога размером с кофейную чашку, который можно имплантировать человеку.

Ноу-хау прибора заключается в применении особой технологии производства кремния и специальных ячеек для живых клеток. Двухступенчатая система использует гемофильтр для выведения токсинов из крови. Также применяются последние достижения в области тканевой инженерии, чтобы вырастить клетки почечных канальцев для выполнения других биологических функций здоровой почки. Искусственный орган приводится в действие артериальным давлением или электрическим насосом.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/pochka_ff0ae.jpg

Рис. 1. Тысячи наноразмерных фильтров удаляют токсины из крови, в то время как картридж из клеток почечных канальцев выполняет обмен веществ и сохраняет водный баланс.

Группа специалистов уже доказала возможность имплантации компактного прибора в тело животных и планирует провести клинические испытания в течение пяти-семи лет.

Последней стадией или хронической формой почечной недостаточности только в Соединенных Штатах болеет более чем 500 тыс. человек в год. Это число растет на 5–7% в год, в основном из-за диабета и гипертонии. Их может спасти только пересадка почки. Тем не менее, получить орган для трансплантации трудно: в США всего 17 тыс. доноров пожертвовали почку в прошлом году, а число больных в листе ожидания превышает 85 тыс.

Жизнь примерно 350 тыс. пациентов зависит от почечного диализа, что ухудшает качество жизни. Обычно диализ делают три раза в неделю в течение 3–5 часов. Это утомительно и восполняет только 13% функций почек, из-за этого только 35% пациентов живут дольше 5 лет. Кроме того, лечение почечной недостаточности обходится здравоохранению в 25 млрд долл. – более 6% от бюджета Medicare. Эта сумма включает в себя почти стоимость диализа для – 75 тыс. долл. в год на одного пациента.

Даже если не брать во внимание нехватку донорских органов, трансплантация не излечивает больного окончательно, поскольку необходим прием иммунодепрессантов. Восстановить прежнее здоровье после операции невозможно.

Искусственный орган может спасти миллионы людей! Он совмещает надежность и высокую производительность машины и уникальные качества специализированных живых клеток. Устройство может имплантироваться в тело без риска отторжения, что исключает необходимость приема иммунодепрессантов и позволит пациенту вести обычный образ жизни.

Искусственные органы остаются одним из самых перспективных направлений медицинской науки. С появлением биотехнологий, например стволовых клеток, ученые начали мечтать о новых, выращиваемых «в пробирке» органах. На первый взгляд это было бы идеальным решением, но нанотехнологии развиваются не менее стремительно, и объединение биоинженерии с передовыми наноматериалами может дать людям органы еще более надежные и функциональные, чем подарила нам природа.

сразу вспомнил фильм "Потрошители"

31

Переломы будут лечить пеной из титана

Гибкий сверхпрочный пористый материал на основе титана может помочь вылечить тяжелые травмы. Немецкие ученые, работающие в проекте TiFoam, создали материал, который буквально врастает в кости.

Новый вид имплантатов представляет собой титановую «пену», которая очень похожа по структуре на человеческие кости. Такая форма не только снижает нагрузку на натуральные ткани, но и способствует более прочному срастанию с костями реципиента.

Чем большую нагрузку испытывает кость, тем прочнее она становится. Те части человеческого скелета, которые испытывают меньшее напряжение, как правило имеют меньшую плотность костной ткани. Нагрузка же стимулирует рост костей. Именно этот эффект планируют использовать для сращивания пористых имплантатов с костями.

Среди всех доступных медикам материалов больше всего соответствует потребностям костной имплантации титановый сплав Ti6Al4V. Он очень прочный, стабильный, упругий и хорошо переносится организмом. Но, к сожалению, при высоких температурах титан реагирует с кислородом, азотом и углеродом, что сильно сужает диапазон доступных производственных процессов. Именно поэтому очень сложно массово производить сложноструктурированные титановые имплантаты.

К тому же, используемые сегодня имплантаты соединяются с костями механически, с помощью различной крепежной фурнитуры. Из-за того что титан во много раз прочнее кости, такие имплантаты рано или поздно разбалтываются и требуют зачастую опасной и травматичной операции по замене. Кроме того, они не допускают больших нагрузок, потому что прочность кости ограничивается самым слабым звеном – местом крепления имплантата к костной ткани.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u3/cnews_5_f598d.jpg

Титановая пена быстро обрастает костной тканью

Титановая пена изготавливается с помощью порошковой металлургии, которая используется, например, для производства керамических фильтров. В полиуретан с открытыми порами заливается насыщенный раствор, состоящий из среднего и мелкого порошка титана. Порошок прилипает к «клеточным» структурам и после испарения полиуретана остается готовая титановая «губка».

Механические свойства титановой пены очень близки к человеческой кости. Прежде всего, это баланс прочности и минимальной жесткости. Уникальные особенности пористого имплантата позволят использовать его в сложных случаях, когда кость испытывает разнонаправленные нагрузки. При этом кость практически сразу можно подвергать возрастающим нагрузкам, которые не повредят, а наоборот укрепят поврежденный участок.

32

Ученые покроют дома "человеческой" кожей

Американские ученые планируют изготовить уникальное высокотехнологичное покрытие для домов — биоматериал, являющийся аналогом человеческой кожи. Такие «живые» здания смогут реагировать на погодные условия, подстраиваясь под них. На данный проект уже выделен грант в 2 миллиона долларов, пишет «РБК daily»

Ученые из Пенсильванского университета обратили внимание на клетки человеческого кожного покрова. Дело в том, что кожа — это огромное рецепторное поле, благодаря которому осуществляется связь организма с окружающей средой. По замыслу американских исследователей, искусственная кожа зданий могла бы стать аналогичным рецептором, реагирующим на погодные условия.

Оболочка нового здания окажется в состоянии подстраиваться под высокую или низкую температуру на улице, под влажность и уровень света, а также организовать работу внутренних коммуникаций, к примеру, включить режим дополнительного отопления или кондиционирования.

Таким образом, дом с «живой» кожей может с большим для жильцов комфортом пережить и аномальную жару, и аномальный холод. Кроме того, уникальное защитное покрытие позволит самому зданию лучше сохраниться. Это означает, что капитальный ремонт потребуется ему намного реже.

Самое интересное, что создать подобный материал ученым вполне по силам. Как считает профессор, доктор биологических наук Вячеслав Добрынин, есть возможность разработать аналог человеческой кожи на молекулярном уровне. Исследователи могут задействовать присутствующие в человеческой коже белковые молекулы — коллаген и эластин – и на их базе создать биополимеры.

33

Робот-патрульный заступил на охрану ядерного полигона в США

На территории США заступил на дежурство первый военный робот-патрульный. Колесный автомат охраняет крупнейший ядерный полигон в Неваде, который находится в 105 км от Лас-Вегаса и имеет площадь 3522 км2.

На полигоне хранятся десятки миллионов кубометров низкоактивных радиоактивных отходов и сохраняется радиоактивность более чем от тысячи испытаний ядерного оружия. Первая из трех беспилотных мобильных охранных систем – MDARS – в настоящее время приступила к патрулированию отдаленных участков полигона. MDARS самостоятельно движется по заранее определенному маршруту, с помощью камер следит за нарушением периметра, повреждениями ограждения или замков и в случае необходимости сообщает о нарушениях на пост охраны.

MDARS разработан компанией General Dynamics совместно с ВМС США. Это автономный робот, способный самостоятельно выполнять боевую работу в соответствии с заложенной программой. Он оснащен мультиспектральными камерами, микрофоном и громкоговорителем, дизельным двигателем. Робот развивает скорость до 32 км/ч и может автономно работать до 16 часов. Американские военные уже провели вполне успешные эксперименты по патрулированию с помощью MDARS периметра армейских складов в Хаутхорне, Невада. Также проводились тесты по применению роботом автоматического оружия.

http://www.nanonewsnet.ru/files/thumbs/robotusa.jpg

Патрулирование полигона в Неваде – нетривиальная задача. Огромные пространства под палящим солнцем, да еще со следами многочисленных экспериментов по «контролируемым выбросам радиоактивных материалов». Патрулирование с помощью людей и автотранспорта обходилось слишком дорого – один MDARS сэкономит в год до 1 млн долл. К тому же, отпадет необходимость в дорогостоящем оборудовании охранного периметра на удаленных участках полигона: отказ от строительства траншей, наблюдательных вышек, установки камер и прокладки кабелей сэкономит до 6 млн долл. Естественно, большой плюс еще и в том, что людям теперь нет необходимости продолжительное время находиться в районах с повышенным радиационным фоном.

34

Механизм старения клеток подскажет ключ к бессмертию?

Найден «фактор старости», который указывает, где искать ключ к бессмертию.

Клетки человека имеют определенный срок жизни – как только они делятся определенное количество раз, темп их работы замедляется, и они умирают. Биологи знают, что клеточные «часы» – это структуры на конце хромосом, известные как «теломеры». Каждое деление клетки укорачивает теломеры и ведет гибельный отсчет времени жизни клетки и, в конечном итоге, всего организма.

В исследовании, опубликованном в Nature Structural and Molecular Biology, команда американских ученых раскрывает, как изнашивается клетка, укорачиваются теломеры и как ДНК претерпевает значительные изменения. Вероятно, удалось обнаружить тот самый фактор, который люди называют «старение».

"До этого исследования мы знали, что теломеры с каждым делением становятся все короче, пока клетка не погибает, – объясняет руководитель исследования адъюнкт-профессор Ян Карлседер (Jan Karlseder). – Однако что-то должно передавать локальный сигнал с конца хромосомы к ядру. По идее, это довольно мощный сигнал, который должен быть заметен, ведь он вызывает гибель всей клетки".

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/1.._5ea61.jpg

Каждый раз, когда клетка делится, защитные «колпаки» на конце хромосом (красные и зеленые точки) немного укорачиваются. Когда теломеры изнашиваются, «упаковка» ДНК претерпевает значительные изменения, которые, вероятно, и являются фактором старения.

Ученые начали искать его, сравнивая уровни белков-гистонов в молодых клетках (менее 30 делений), зрелых (75 делений) и старых (85 делений). Гистоны играют исключительно важную роль и практически идентичны во всех организмах. Они связывают нити ДНК в хромосомы и создают хроматин (комплекс ДНК, РНК и белков), который содержит все генетические инструкции, необходимые для функционирования клетки.

Ученые с удивлением обнаружили, что стареющие клетки просто производят меньше гистонов, чем молодые клетки. Гистоны необходимы всему геному и поэтому любое событие, которое разрушает «производственную линию» этого белка, влияет на стабильность всего генома. В конце исчерпывающего сравнения количества гистонов после каждого деления, выяснилось, что действительно существует разница в уровнях белка.

Обычный уровень гистонов свидетельствует о здоровой молодой клетке с полностью исправным хроматином. Стареющие клетки, по всей видимости, испытывают стресс, дублируют хромосомы в ходе подготовки к делению клеток и при этом с трудом создают здоровый хроматин, что, естественно, не приводит к появлению полноценных клеток.

Сравнение гистонных шаблонов клеток, взятых у человека в возрасте 9 и 92 лет, показывает очевидную и огромную разницу в количестве гистонов. Эти ключевые эксперименты позволяют предположить, что явление, наблюдаемое в лабораторной культуре клеток, присутствует в живых организмах и имеет прямое отношение к старению человека.

Заболевания, связанные со старением, такие как рак, в значительной мере связаны с повреждением ДНК. Однако новое исследование предполагает, что старение само по себе бесконечно сложный процесс: прогрессивное сокращение теломер ускоряет старение хромосом и тесно переплетается с эпигенетическим фактором влияния гистонов. Эпигенетическими называют все изменения, которые не связаны напрямую с «запланированными» в ДНК инструкциями. Проще говоря, активность многих генов подвержена влиянию извне, например, зимой у мыши полевки отрастает более густая шерсть и связано это с концентрацией мелатонина в крови – осенью она повышается, а весной снижается.

Серия экспериментов, в которых команда ученых пыталась омолодить старые клетки, подтвердили, что сигналы, испускаемые сокращением теломер, вызывают эпигенетические изменения. Когда исследователи воздействовали на старые клетки теломеразой (фермент, который восстанавливает и удлиняет теломеры), они начали демонстрировать уровень гистонов аналогичный уровню молодых клеток.

Однако секрет бессмертия не так прост – удлинение теломер позволяет клеткам расти намного дольше и может создавать так называемые «бессмертные» клетки, но это повышает риск превращения клетки в раковую.

До сих пор ученые были в основном сосредоточены на взаимодействии между теломерами и механизмами восстановления ДНК. Эти процессы сложно контролировать. Новое исследование предлагает неизведанное поле для поиска бессмертия – эпигенетические изменения клеток в различном возрасте. В настоящее время ученые пытаются определить, изменяются ли гистоны в ходе линейного процесса или же происходит их скачкообразное уменьшение на определенном этапе человеческой жизни. Возможно, открытия методики продления жизни осталось ждать не так долго, как кажется. Причем продления не на «жалкие» 10–20 лет, которые даются огромным трудом здорового образа жизни и бесконечными дорогостоящими медицинскими процедурами, а существенного увеличения долголетия – в разы, а может, и на порядки.

35

Неземная красота продуктов нанотехнологий

Пусть в нашей стране слово «нанотехнологии» стало уже чуть ли не ругательством, технологии эти существуют и развиваются. И они не только полезны, но зачастую и чрезвычайно красивы. Общество исследования материалов (Materials Research Society) с 2005 года дважды в год проводит весьма оригинальный конкурс под названием «Наука как искусство».

На этот конкурс исследователи со всего мира присылают фотографии микро- и наноструктур в самом прямом смысле неземной красоты. Сегодня мы расскажем о наиболее эффектных из них, занявших в свое время первые или вторые места.

Эта картина называется «Одуванчик в Наномире». Создана она следующим образом. На кремниевой подложке с помощью химического осаждения из газовой фазы (осаждения на поверхность подложки тонкой пленки вещества, являющегося продуктом реакции или разложения паров одного или нескольких веществ) синтезированы нанотрубки нитрида бора диаметром около 50 нм. После этого массивы трубок сфотографированы в нескольких масштабах растровым электронным микроскопом (РЭМ). Чуть-чуть фотошопа, чтобы составить композицию и раскрасить картину в приятные глазу цвета – и нано-одуванчик готов.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/nanoart-1.jpg
Рис. 1. Одуванчик в Наномире". Автор: Chee Huei Lee, Мичиганский технологический университет, США.

Другой нитрид – нитрид индия, синтезированный на кристалле сульфида цинка с помощью молекулярно-лучевой эпитаксии («нарастания» в условиях сверхвысокого вакуума одного кристалла на поверхности другого), образует структуру, также похожую на цветок. Правда, уже не на одуванчик, а скорее на розу. Ширина «лепестков» – несколько сотен нанометров, толщина – пара десятков.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/nanoart-2.jpg
Рис. 2. «Наноцветок». Автор: PaiChun Wei, Национальный университет Тайваня.

Еще немного ботаники. Оксид цинка, также осажденный из газа, но уже без химической реакции (физическое осаждение из газовой фазы), может образовывать красивейшие структуры, похожие на фантастические цветы.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/nanoart-3.jpg
Рис. 3. «Светящиеся цветы Пандоры». Автор: Jian Shi, Университет Висконсина, США.

А вот и родные подсолнухи! Правда, родом они не с Украины и не с российского юга, а вовсе даже из Китая. И выросли они не сами, а были синтезированы в ходе реакции кремния с кислородом, где в качестве катализаторов выступали расплавленные галлий и золото. В середине «цветка» нановолокна оксида кремния (толщиной порядка 10 нм, между прочим) упакованы плотно, а по краям – гораздо более рыхло, за счет чего и образуются «лепестки».

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/nanoart-4.jpg
Рис. 4. «Подсолнечное поле». Автор: S.K. Hark, Китайский университет Гонконга.

Иногда, чтобы поймать удачный кадр, нужно вовремя включить воображение. В черно-белом виде – а именно такие кадры выдает электронный микроскоп – узнать в наноструктуре оксида цинка медвежонка Тедди явно было не так уж просто. После раскрашивания картинки, конечно, совсем другое дело. И правда же – медведь.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/nanoart-5.jpg
Рис. 5. «Наномедведь Тэдди». Автор: Helia Jalili, Университет Ватерлоо, Канада.

А в Иллинойском университете умудрились обнаружить миниатюрного Санта-Клауса на поверхности одного из синтезированных гидрофобных композитов.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/nanoart-6.jpg
Рис. 6. «Нано-Санта». Автор: Adam Steele, Иллинойский университет, США.

Кое-кто предпочитает не подсматривать у природы, а творить наноискусство самостоятельно. Изображающая Иисуса Христа репродукция картины Уильяма Блейка «Ветхий днями» имеет размеры 500х500 микрон. Она «нарисована» на пористом кремнии с помощью сфокусированного пучка гелия и последующего травления плавиковой кислотой.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/nanoart-7.jpg
Рис. 7. «Ветхий днями». Автор: Ee Jin Teo, Национальный университет Сингапура.

Еще в древнем мире люди создавали мегалитические композиции, а уж сегодня гигантскими постройками точно не легко удивить. А вот Стоунхендж из кремниевых колонн высотой всего в микрон – совсем другое дело. Такое не каждый день увидишь.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/nanoart-8.jpg
Рис. 8. «Современный Стоунхендж». Автор: Nikolai Chekurov, Технологический университет Хельсинки, Финляндия.

Игральные кости не так монументальны, как Стоунхендж. Но выглядят не менее интересно. Размер каждой – 200 микрон, сделаны они из никеля. Если увеличить картинку, то станет видно, что кости полые.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/nanoart-9.jpg
Рис. 9. «Dirty Dice». Автор: Timothy Leong, Университет Джона Хопкинса, США.

Ученые также частенько вдохновляются на создание пейзажей. Например, из массива нановолокон CoFeB получилась такая апокалиптическая картина.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/nanoart-10.jpg
Рис. 10. «Нановзрывы». Автор: Fanny Beron, Монреальская политехническая школа, Канада.

А этот ночной пейзаж составлен из РЭМ-фотографий частиц пыльцы, покрытых оксидом алюминия.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/nanoart-11.jpg
Рис. 11. «Пыльцовое спокойствие». Автор: Adam Jakus, Технологический институт Джорджии, США.

Но, конечно, любимое направление, на которое ученых постоянно наталкивает природа – это абстракционизм. Картины, в поисках которых художникам приходится употреблять сильнодействующие вещества, изменяющие сознание, научные работники могут просто увидеть на экране электронного микроскопа. Например, потрясающую наноструктуру из оксида цинка, синтезированную с помощью метода «пар-жидкость-кристалл» (выращивание кристалла из газа с использованием жидкости в качестве катализатора).

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/nanoart-12.jpg
Рис. 12. Нано-Ведьма". Автор: Wen Hsun Tu, Национальный университет Тайваня.

А такую красоту можно получить с помощью анизотропного травления кристалла алмаза микроскопическими каплями расплавленного никеля (на картинке – красного цвета), полученными из нанесенной на поверхность алмаза пленки толщиной 100 нанометров.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/nanoart-13.jpg
Рис. 13. «Квадратура круга». Автор: Waldemar Smirnov, Фраунгоферовский институт прикладной физики твердого тела, Германия.

Кристаллы селенида меди (пластинки) и селенида индия (иголочки) образуют замысловатую скульптуру на поверхности пленки селенида меди-индия.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/nanoart-14.jpg
Рис. 14. "Красота природы. Автор: Olga Volobujeva, Таллиннский технический университет, Эстония.

Самоорганизующиеся массивы углеродных нанотрубок действительно очень похожи на небо с картины Ван Гога «Звездная ночь». И напоминают фон одного из автопортретов художника.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/nanoart-15.jpg
Рис. 15. Нанотрубки Ван Гога". Автор: Mariela Bravo-Sanchez, Университет Сан-Луис-Потоси, Мексика.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/nanoart-16.jpg
Рис. 16. Оригинал картины Ван Гога «Звездная ночь».

Конечно, данные фотографии – всего лишь побочный результат работы ученых, способ немного развлечься и на короткое время переметнуться от физиков к лирикам. Однако за всем этим стоит серьезная научная деятельность. И от этого действительно захватывает дух. Ведь все предметы, изображенные на фотографиях, несмотря на ужасающе малые размеры, являются делом человеческих рук.

Отредактировано SynthezMC (2010-10-08 09:59:39)

36

В США родился мальчик, зачатый 20 лет назад

В Соединённых Штатах появился на свет здоровый мальчик из эмбриона, замороженного два десятилетия назад. «Рекорд» установлен в Медицинской школе Восточной Виргинии. Предыдущий временной скачок занял 13 лет.

42-летняя мать малыша, имя которой не раскрывается, прибегла к помощи экстракорпорального оплодотворения десять лет назад. При лечении использовались зародыши, созданные для другой женщины, которая успешно забеременела и родила в 1990 году.

Замороженные эмбрионы — это новый этический барьер для ЭКО, который явно не рассматривался недавним нобелевским лауреатом Робертом Эдвардсом и его коллегой Патриком Стептоу, когда в 1978 году они объявляли о рождении первого ребёнка, зачатого в пробирке. Поскольку медикаменты и технологии с тех пор значительно усовершенствовались, врачи стали получать намного больше эмбрионов, чем нужно. Многие из них за неимением лучшего помещались в морозильную камеру (например, в Великобритании их разрешено хранить в течение 55 лет). Как выяснилось, они неплохо там себя чувствовали.

Но представьте себе, что пара развелась. Кому принадлежат потенциальные люди, ожидающие своего часа: мужу или жене? А как быть с такой практикой, когда родители архивируют генетический материал для его использования детьми? К примеру, в 2007 году мать заморозила несколько яйцеклеток для своей дочери с врождённым бесплодием. Кого родит будущая мать? Наполовину сына (дочь), наполовину брата (сестру)?

О своих успехах врачи отчитались в журнале Fertility and Sterility.

37

Новый электронно-жидкостный дисплей - высокая скорость, насыщенные цвета и энергопотребление на уровне E-Ink

Группа исследователей из университета Цинциннати объявила об окончании проекта, реализация которого заняла семь лет, результатом которого стала разработка нового типа электронно-жидкостного (electrofluidics) дисплея, обладающего высокой скоростью, способного воспроизводить качественное цветное изображение и с энергопотреблением на уровне дисплеев технологии E-Ink.

В настоящее время на рынке жидко-кристаллических мониторов и дисплеев наблюдается некоторый застой. Вот уже больше года в этой области практически не появилось ничего нового, большинство компаний производителей только и пытаются, что упаковать большее количество пикселей на единицу площади, достигая тем самым высоких разрешающих способностей, позволяющих отображать действительно качественное изображение. Но, в любом случае, все эти достижения так и остаются всего лишь незначительным развитием существующей технологии.

Группа исследователей из университета Цинциннати объявила об окончании проекта, реализация которого заняла семь лет, результатом которого стала разработка нового типа электронно-жидкостного (electrofluidics) дисплея, обладающего высокой скоростью, способного воспроизводить качественное цветное изображение и с энергопотреблением на уровне дисплеев технологии E-Ink.

В отличие от традиционных жидкокристаллических дисплеев, использующих люминисцентную или светодиодную подсветку, новый дисплей работает за счет отраженного света, падающего на дисплей извне. Происходит это за счет светоотражающих электродов, размещенных между двумя слоями окрашенной жидкости со специальным составом. Когда на один из электродов этого дисплея подается положительный потенциал, то эта жидкость, имеющая отрицательный потенциал, передвигается в верхнюю часть, окрашивая, таким образом, отраженный свет.

Используемые в качестве светоотражателей электроды имеют очень высокое значение коэффициента отражения, поэтому такие дисплеи способны воспроизводить яркое, насыщенное цветное изображение. Исследователи утверждают, что новый дисплей в три раза ярче, чем дисплеи Mirasol от Qualcomm, к примеру. К тому же, производство новых дисплеев вполне можно организовать на существующем в настоящее время технологическом оборудовании, таким образом, производителям дисплеев не придется тратиться на новое оборудование благодаря чему такие дисплеи могут появиться на рынке уже в ближайшее время.

38

Инфракрасное излучение восстанавливает зрение

Люди, чье зрение сильно пострадало от чрезмерного воздействия яркого света, могут восстановить его – утверждают ученые из австралийского Vision Centre. Исследователи разработали неинвазивный метод, который включает облучение глаза светом, близким к инфракрасному спектру и вызывает естественный процесс самовосстановления.

Красный свет на длине волны около 670 нм поглощается ферментом, который играет ключевую роль в производстве энергии в клетке. Это активизирует гены и процессы, отвечающие за регенерацию. При этом излучение не повреждает глаз. Волна нужной длины есть и в солнечном свете, однако глаз активно поглощает попутное излучение (например ультрафиолетовое) и «солнечная терапия» может принести больше вреда, чем пользы.

Идея использования волны 670 нм родилась в результате экспериментов, которые проводили астронавты американских космических челноков. Они выращивали себе растительную пищу и обнаружили, что растения под воздействием света, близкого к инфракрасному спектру, растут гораздо лучше и быстрее восстанавливаются после повреждений.

Новый метод обещает помочь людям, которые пострадали от яркого света, например, сварщикам или ослепленным лазерным излучением и солнечным светом в пустынях и на море.


Вы здесь » 11 друзей Водолея » Мегараздел » Нано-, но от этого не менее мегановости