ナノ結晶の再現性のある合成のための方法論的プラットフォーム
糸状ナノ結晶(NUC)は、ナノウィスカーとも呼ばれます。ナノウィスカーまたはナノスレッド、ナノワイヤ、およびナノロッド は、1次元のナノ材料であり、残りの測定値は、数十ナノメートルを超えません。
NOCにはさまざまな種類があり、
根本的に異なるものがいくつかあります一次元ナノ構造を取得するためのメカニズム。これは、自由構造を取得する方法（たとえば、「蒸気-液晶-結晶」成長メカニズム）とプレーナー技術の方法を使用する方法などに分けることができます。
- 成長メカニズム「蒸気-液晶-結晶」
最も一般的な成長メカニズム半導体NWは、1964年に実証された気液結晶メカニズムです。この方法では、NWのエピタキシャル成長は化学蒸着または分子線エピタキシーによって実行されます。
これを行うには、最初に触媒の役割を果たす基板の表面に金の薄膜を堆積させ、その後チャンバー内の温度が上昇し、金が形成されます液滴配列。
成長のためのさらなるコンポーネントが供給されますInPNWの成長のためのInおよびP素子などの半導体材料。触媒粒子による活性化の効果は、液滴の下の表面での成長が、活性化されていない表面での成長よりも何倍も速く起こることであり、したがって、触媒液滴は表面の上に上昇し、下にウィスカを成長させる。
- プレーナー技術手法
NOCまたはナノフィラメントとも呼ばれる1次元のナノオブジェクトを作成するために、例えば、垂直溝またはV字溝 は、フォトリソグラフィーおよびエッチング によって表面上に作成される 材料が堆積される。これらの溝または溝に集まると、材料は垂直方向または水平方向にそれぞれ1次元のナノ構造を形成します。
1次元ナノ構造を得る別の方法は、フォトリソグラフィー法および電子線リソグラフィー 法により、SOI基板上に所望のNOCのパターンを有するマスク層を作成することである。さらに、この層を通して、シリコンの表層が吹き飛ばされ、絶縁体上にシリコンNNVのみが残ります。場合によっては、絶縁体がNOCの下からエッチングされ、遊離ナノ構造が残ることもあります。
- 自発的な成長
金属酸化物NOIを製造する最も簡単な方法は、金属を空気 中で加熱することです。成長メカニズムは1950年代から知られていました。NNPの自発的な形成は、結晶格子の欠陥、すなわち特定の方向 に存在する転位または結晶の異なる面の成長の異方性の助けを借りて起こる。
顕微鏡の進歩後、NNAの成長はらせん状転位 または双晶境界によって実証されました。
Khaidukovは方法論的プラットフォームを開発しました低エネルギーの電磁波を照射すると、原子の一連の電子遷移の後に高エネルギーの光子を再放出するナノ結晶の再現性のある合成のために。この場合、そのような放射のスペクトルを調整することができます。
- オープニング
賞の1つが頭に授与されましたロシア科学アカデミーの連邦研究センター「結晶学およびフォトニクス」の研究室から、反ストークスナノ結晶のプラットフォーム上での高度な技術の開発のためのエフゲニー・カイドゥコワへ。
このように合成されたナノ結晶は多くの分野でのアプリケーションの見通し。たとえば、細胞内の生物学的プロセスを精査したり、医療診断や治療に実際に使用したりします。特に、この開発は、ビタミンB2を使用した黒色腫の光線力学療法の新しい方法の基礎として役立ちました。
植物の特別なタンパク質
賞の1つは、サンクトペテルブルクの科学者チームに授与され、植物のアミロイドタンパク質を発見しました。種子の内部に栄養素を蓄積するため。
- アミロイド
構造的には、アミロイドは、主にフィブリルの外側軸に垂直に位置する分子間β層のβ鎖間の水素結合。
このフィブリル構造の変種は「クロスβ」と呼ばれ、最も普遍的です。アミロイド線維のβ層は、互いに平行であり、レジスター内でも平行であり得る(隣接するβ鎖の類似したアミノ酸が互いに重なり合っており、水素結合によって接続されている)。
逆平行のあまり一般的ではないアミロイドβ鎖の配向。プリオン（感染性アミロイドタンパク質）のフィブリルβ-ヘリックスの形のHET-子嚢菌Podosporaanserinaにも興味深い折り畳みオプションがあります。
- 構造
その主成分はタンパク質であり、その中にはコラーゲンなどの線維(組織)タンパク質と血漿タンパク質(αおよびγグロブリン、フィブリノーゲン)の両方が見つかっています。
アミロイド多糖類は、コンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸、ヘパリン、ノイラミン酸に代表され、コンドロイチン硫酸アミロイドは抗原性を持っています。タンパク質と多糖類成分の間の結合の強さにより、多くの酵素、酸、およびアルカリに耐性があります。
- オープニング
受賞者は、世界で初めて、植物と共生細菌の特定の機能性タンパク質 であるアミロイドを発見し、消化酵素の作用に対して独自の耐性を持ち、外部環境で何年も保存することができます。かつてはバクテリア、古細菌、動物、菌類に見られましたが、最初に発見されたのは植物でした。
特定の線維状形態のタンパク質 であるアミロイド は、異常なタンパク質凝集(アミロイドーシス)によって引き起こされる多くの疾患との関連で知られるようになりました。アミロイドに関連するヒトの疾患は全部で40種類以上あり、治療が非常に困難であるか、完全に不治の病(糖尿病、癌、アルツハイマー病など)。
植物におけるアミロイドタンパク質の発見は、著者らが開発したバイオインフォマティクスアルゴリズムのおかげで可能になりました。
その助けを借りて、世界で初めて、全体タンパク質のセットであり、人間の食事の最も重要な成分である植物種子の貯蔵タンパク質はアミロイドを形成する傾向があることが高精度で決定されました。植物との相互作用に関与する共生細菌のタンパク質と同様に。
悪性腫瘍
エフゲニア・ドルゴフ、エカテリーナ・ポッター、アナスタシア連邦研究センター「ロシア科学アカデミーシベリア支部細胞学・遺伝学研究所」のプロスクリーナ氏が、「時間調整に基づいた、悪性腫瘍患者の治療における新しいイデオロギーの形成に対して」賞を受賞した。革新的な核酸製剤と架橋細胞増殖抑制剤の作用。」
受賞者は、これまで知られていなかった原理に基づいて、さまざまな病因の腫瘍を治療するための2つの独自の技術を作成してテストしました。
- パナゲン
最初の技術は、化学療法と連携した、断片化された二本鎖 DNA に基づく薬剤「Panagen」の使用です。
科学者は前臨床を成功裏に実施しました乳がんの治療における臨床試験「パナゲナ」の研究、IおよびIIフェーズ。彼らは、この薬が化学療法の悪影響を軽減するだけでなく、抗腫瘍免疫の活性化を促進することを証明しました。
- カラナハン
第 2 のテクノロジー—「カラナハン」—は、細胞分裂をブロックする細胞増殖抑制剤と DNA ベースの薬剤の注射レジメンを腫瘍ごとに個別に選択する独自の方法です。
2つのアクティブなアクションが組み合わさった結果、物質により、腫瘍幹細胞を含む腫瘍細胞が破壊されます。この技術は、実験用のマウスとヒトの腫瘍でのテストに成功しました。
これは、独立した治療オプションであると同時に、抗がん剤や技術をより効果的に使用するための一種のプラットフォームでもあります。
ブレイン・コンピュータ・インターフェース
「イノポリス大学」のウラジミール・マクシメンコ（タタールスタン）この賞は、正常および病理学的な脳活動を監視するための侵襲的および非侵襲的なブレイン・コンピューター・インターフェースの開発に対して与えられました。
- NKI
Нейрокомпьютерный интерфейс (НКИ) (называемый также 直接ニューラルインターフェース、ブレインインターフェース、ブレイン・コンピューター・インターフェース) は、脳と電子デバイス (コンピューターなど) の間で情報を交換するために作成されたシステムです。
単方向インターフェイスでは、外部デバイス脳から信号を受信することも、脳に信号を送信することもできます（たとえば、電子インプラントで視力を回復するときに目の網膜を模倣します）。
双方向インターフェースにより、脳と外部デバイスは双方向で情報を交換します。ニューロコンピューターのインターフェースは、多くの場合、バイオフィードバック法に基づいています。
- 動物実験
いくつかの研究所はなんとか信号を記録することができましたサルとラットの大脳皮質から、運動中のNCIを制御します。サルはコンピューター画面上のカーソルを制御し、手を模倣するロボットに精神的にも動きもなしに最も簡単なアクションを実行するように指示しました。猫に関する他の研究では、視覚的な手がかりの解読が検討されています。
- オープニング
その結果、科学者は多くの数学的手法を開発しました。ニューラル ネットワークのモデルと 3 つのニューロ コンピューター インターフェイス (「ブレイン コンピューター」)。作成されたインターフェースにより、侵襲的、つまり電気刺激によって、てんかん患者の発作を予防およびブロックすることが可能になります。
たとえば、この方法は、発作を和らげるための投薬が効果的でない場合に使用できます。
さらに、インターフェイスは非侵襲的に許可し、その後脳卒中後の患者のリハビリや学童への指導などに重要な、想像上の運動活動をシミュレートし、注意の集中を決定するために、体の外部外皮を貫通することはありません。
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