Metodologinen foorumi nanokiteiden toistettavalle synteesille
Rihmamainen nanokide (NUC), jota usein kutsutaan myös nanowhiskeriksi.Nanowhisker tai nanolanka, nanolanka sekä nanorod ovat yksiulotteinen nanomateriaali, joka on huomattavasti pidempi kuinloput mittaukset, jotka puolestaan eivät ylitä muutamia kymmeniä nanometrejä.
NOC: ita on erilaisia,
On olemassa useita pohjimmiltaan erilaisiamekanismit yksiulotteisten nanorakenteiden saamiseksi, jotka voidaan jakaa menetelmiin vapaiden rakenteiden saamiseksi (esimerkiksi "höyry-neste-kide" kasvumekanismi) ja käyttää tasomaisen tekniikan menetelmiä, samoin kuin jotkut muut.
- Kasvumekanismi "höyry - neste - kide"
Yleisin kasvumekanismipuolijohde NWs on höyry-neste-kristallimekanismi, joka osoitettiin jo vuonna 1964. Tämä menetelmä toteuttaa NW: n epitaksiaalisen kasvun kemiallisella höyrykerrostuksella tai molekyylisäteen epitaksialla.
Tätä varten substraatin pinnalle kerrostetaan ensin ohut kultakalvo, jolla on katalyytin rooli, minkä jälkeen kammion lämpötila nousee ja kulta muodostuuPisararyhmä.
Muita kasvun komponentteja syötetäänpuolijohdemateriaali, kuten elementit In ja P InP NW: n kasvua varten. Katalysaattorihiukkasten aktivaation vaikutus on se, että kasvu pudotuksen alla olevalla pinnalla tapahtuu monta kertaa nopeammin kuin aktivoimattomalla pinnalla, joten katalysaattoripisara nousee pinnan yläpuolelle kasvattaen viiksen alla.
- Tasomaiset tekniikan menetelmät
Joskus luoda yksiulotteisia nano-esineitä, joita kutsutaan myös NOC: iksi tai nanofilamenteiksi,Esimerkiksi pinnalle luodaan pystysuoria uria tai V-muotoisia uria fotolitografialla ja syövytyksellä , johon materiaali kerrostetaan.Näihin uriin tai uriin kerääntyvä materiaali muodostaa yksiulotteisia nanorakenteita pysty- tai vaakasuunnassa.
Toinen menetelmä yksiulotteisten nanorakenteiden saamiseksi on luoda maskikerros, jossa on halutun NOC: n kuvio SOI-substraatille foto- ja elektronilitografiamenetelmillä .Lisäksi tämän kerroksen läpi puhalletaan piin pintakerros pois, jolloin eristimeen jää vain piin NNV.Joissakin tapauksissa eristin syövytetään myös NOC: n alta, jolloin nanorakenteet ovat vapaita.
- Spontaani kasvu
Yksinkertaisin tapa tuottaa metallioksidi NOI on yksinkertaisesti lämmittää metallit ilmassa , joka voiKasvumekanismit on tunnettu jo 1950-luvulta lähtien.NNP: iden spontaani muodostuminen tapahtuu kidehilan vikojen avulla: tietyissä suunnissa esiintyvät dislokaatiot tai kiteen eri pintojen kasvun anisotropia.
Mikroskopian etenemisen jälkeen NNA: n kasvu osoitettiin kierteisillä sijoiltaanmenoilla tai kaksoisrajoilla.
Khaidukov kehitti metodologisen alustannanokiteiden toistettavissa olevaan synteesiin, jotka säteilytetään matalan energian sähkömagneettisilla aalloilla, lähettävät uudelleen korkeamman energian fotoneja atomien elektronisten siirtymien jälkeen. Lisäksi tällaisen säteilyn spektri voidaan virittää.
- Avaaminen
Yksi palkinnoista jaettiin päällikölleVenäjän tiedeakatemian liittovaltion tutkimuskeskuksen "kristallografia ja fotoniikka" laboratorio Evgenia Khaidukovalle kehittyneen tekniikan kehittämiseksi Stokesin vastaisten nanokiteiden alustalla.
Tällä tavalla syntetisoiduilla nanokiteillä onsovelluskohteita useilla alueilla. Esimerkiksi solujen biologisten prosessien tutkimiseksi ja käytännön soveltamiseksi lääketieteellisessä diagnostiikassa ja hoidossa. Erityisesti kehitys toimi perustana uudelle menetelmälle melanooman fotodynaamiseen hoitoon, jossa käytetään B2-vitamiinia.
Kasvien erityiset proteiinit
Yksi palkinnoista myönnettiin Pietarin tutkijoiden ryhmälle amyloidiproteiinien löytämisestä kasveista, jotka ovat vastuussaravinteiden kertymiseen siementen sisällä.
- Amyloidi
Arkkitehtonisesti amyloidi on haarautumaton proteiinifibrilli, joka koostuu monomeereistä, joita yhdistävät pääasiassavetysidokset β molekyylien välisten β kerrosten ketjujen välillä, jotka sijaitsevat kohtisuorassa fibrillin sivuakseliin nähden.
Tätä fibrillirakenteen muunnosta kutsutaan "risti-β", ja se on yleisin.Amyloidifibrilin β kerrokset voivat olla yhdensuuntaisia toistensa kanssa ja rekisterissä (naapurimaiden β ketjujen samanlaiset aminohapot ovat päällekkäin ja yhdistetty vetysidoksilla).
Amyloids antiparallelβ-ketjujen suunta. Prionin (tarttuvan amyloidiproteiinin) fibriileillä HET-ascomycete Podospora anserina β-heliksien muodossa on myös mielenkiintoinen taittovaihtoehto.
- Rakenne
Sen pääkomponentti on proteiinit, joista on löydetty sekä fibrillaarisia (kudos) proteiineja, kuten kollageenia että plasmaproteiineja (α- ja γ-globuliinit, fibrinogeeni).
Amyloidipolysakkarideja edustavat kondroitiini-, rikki- ja hyaluronihapot, hepariini ja neuramiinihappo, jotka ovat vallitseviakondroitiinisulfaatit.Amyloidilla on antigeenisiä ominaisuuksia; Se kestää monia entsyymejä, happoja ja emäksiä proteiini- ja polysakkaridikomponenttien välisten sidosten lujuuden vuoksi.
- Avaaminen
Ensimmäistä kertaa maailmassa palkinnon saajat löysivät kasveista erityisiä funktionaalisia proteiineja ja symbioottisia bakteereja - amyloideja , joilla on ainutlaatuinen vastustuskyky ruoansulatusentsyymien vaikutukselle ja jotka voidaan säilyttää vuosia ulkoisessa ympäristössä.Niitä löytyi aiemmin bakteereista, arkeoista, eläimistä ja sienistä, mutta ne löydettiin ensin kasveista.
Erityinen proteiinien fibrillaarinen muoto, amyloidit , on tullut tunnetuksi yhteydestään useisiin sairauksiin, jotka johtuvat epänormaalista proteiinien aggregaatiosta (amyloidoosi).Kaiken kaikkiaan amyloidiin liittyy yli 40 ihmisen sairautta, ja niitä on erittäin vaikea hoitaa tai täysin parantumattomia (diabetes, syöpä, Alzheimerin tautija niin edelleen).
Amyloidiproteiinien löytäminen kasveista tuli mahdolliseksi kirjoittajien kehittämän bioinformatiikan algoritmin ansiosta, joka on tuottavin verrattuna analogeihin.
Sen avulla ensimmäistä kertaa maailmassa kokojoukko proteiineja ja määritettiin suurella tarkkuudella, että kasvisiementen varastointiproteiineilla, jotka ovat ihmisen ruokavalion tärkein osa, on taipumus muodostaa amyloideja. Sekä symbioottisten bakteerien proteiinit, jotka ovat vastuussa niiden vuorovaikutuksesta kasvien kanssa.
Pahanlaatuiset kasvaimet
Evgenia Dolgov, Ekaterina Potter ja AnastasiaProskurina liittovaltion tutkimuskeskuksesta "Venäjän tiedeakatemian Siperian sivuliikkeen sytologian ja genetiikan instituutti" sai palkinnon "uuden ideologian muodostamisesta pahanlaatuisten kasvaimien hoidossa, joka perustuu aikakoordinoituun innovatiivisten nukleiinihappovalmisteiden ja silloittavien sytostaattien toiminta."
Palkinnonsaajat ovat luoneet ja testanneet kaksi ainutlaatuista tekniikkaa erilaisten etiologisten kasvainten hoitamiseksi aiemmin tuntemattomien periaatteiden pohjalta.
- Panagen
Ensimmäinen tekniikka on lääkkeen "Panagen" käyttö, joka perustuu fragmentoituun kaksijuosteiseen DNA:han, koordinoituna kemoterapian kanssa.
Tutkijat ovat onnistuneet prekliinisessä tutkimuksessatutkimukset, I ja II kliinisten tutkimusten "Panagena" vaiheet rintasyövän hoidossa. He todistivat, että lääke ei vain vähennä kemoterapian kielteisiä vaikutuksia, vaan myös edistää kasvainten vastaisen immuniteetin aktivoitumista.
- Karanahan
Toinen tekniikka — "Karanahan"—on ainutlaatuinen menetelmä solujen jakautumista estävän sytostaattien ja DNA-pohjaisen lääkkeen injektioohjelman valitsemiseksi erikseen kullekin kasvaimelle.
Kahden aktiivisen yhdistetyn toiminnan seurauksenaaineet, kasvainsolut, mukaan lukien kasvainkantasolut, tuhoutuvat. Tekniikka testattiin menestyksekkäästi kokeellisissa hiiren ja ihmisen kasvaimissa.
Se voi olla sekä riippumaton hoitovaihtoehto että eräänlainen foorumi minkä tahansa syöpälääkkeiden ja -tekniikoiden tehokkaammalle käytölle.
Aivojen ja tietokoneen käyttöliittymä
Vladimir Maksimenko yliopistosta Innopolis(Tatarstan) -palkinto myönnettiin invasiivisten ja ei-invasiivisten aivojen ja tietokoneiden rajapintojen kehittämisestä normaalin ja patologisen aivotoiminnan seuraamiseksi.
- NKI
Brain Computer Interface (NCI) (kutsutaan myössuora hermorajapinta,aivojen käyttöliittymä,aivojen ja tietokoneen käyttöliittymä) on järjestelmä, joka on luotu tiedon vaihtoon aivojen ja elektronisen laitteen (esimerkiksi tietokoneen) välillä.
Yksisuuntaisissa liitännöissä, ulkoisissa laitteissavoi joko vastaanottaa signaaleja aivoista tai lähettää signaaleja niihin (esimerkiksi jäljittelemällä silmän verkkokalvoa näön palauttamisessa elektronisella implantilla).
Kaksisuuntaiset rajapinnat mahdollistavat aivojen jaulkoiset laitteet vaihtavat tietoja molempiin suuntiin. Biopalaute-menetelmää käytetään usein neurotietokoneliitännän ytimessä.
- Eläinkokeet
Useat laboratoriot onnistuivat tallentamaan signaalejaapinoiden ja rottien aivokuoresta NCI: n hallitsemiseksi liikkeen aikana. Apinat ohjaivat kohdistinta tietokoneen näytöllä ja antoivat ohjeet yksinkertaisimpien toimintojen suorittamiseen robotteja jäljitteleville käsille henkisesti ja ilman liikkeitä. Muissa kissoja koskevissa tutkimuksissa on tarkasteltu visuaalisten vihjeiden tulkintaa.
- Avaaminen
Tämän seurauksena tiedemies kehitti useita matemaattisiahermoverkkomalleja sekä kolme neuro-tietokonerajapintaa ("aivo-tietokone"). Luodut rajapinnat mahdollistavat invasiivisesti eli sähköstimulaation avulla ehkäisemään ja estämään kohtauksia epilepsiapotilailla.
Tätä menetelmää voidaan käyttää esimerkiksi silloin, kun lääkitys hyökkäyksen lievittämiseksi on tehotonta.
Lisäksi rajapinnat sallivat ei-invasiivisestikehon ulkoisten osien läpi ei tunkeudu, kuvitellun motorisen toiminnan simuloimiseksi ja huomion keskittymisen määrittämiseksi, mikä on tärkeää potilaiden kuntoutukseen aivohalvauksen jälkeen, koululaisten opetuksessa ja niin edelleen.
Lue lisää
Katsokaa 8 biljoonan pikselin kuvaa Marsista
Ydinrakettimoottoria rakennetaan Mars-lennoille. Kuinka se on vaarallista?
Abortti ja tiede: mitä tapahtuu synnyttäville lapsille