재현 가능한 나노 결정 합성을위한 방법 론적 플랫폼
필라멘트 나노 결정(NUC)은 종종 나노 위스커라고도 합니다.나노 위스커 또는 나노 스레드, 나노 와이어 및 나노 막대 는 훨씬 더 긴 1 차원 나노 물질입니다.나머지 측정값은 차례로 수십 나노미터를 초과하지 않습니다.
NOC에는 다양한 유형이 있습니다.
근본적으로 다른 몇 가지1 차원 나노 구조를 얻기위한 메커니즘은 자유 구조를 얻는 방법 (예 : "증기-액정"성장 메커니즘)과 평면 기술의 방법 및 기타 방법으로 나눌 수 있습니다.
- 성장 메커니즘 "증기-액정"
가장 일반적인 성장 메커니즘반도체 NW는 1964 년에 입증 된 증기-액체 결정 메커니즘입니다. 이 방법에서 NW의 에피 택셜 성장은 화학 기상 증착 또는 분자 빔 에피 택시에 의해 수행됩니다.
이를 위해 먼저 촉매 역할을하는 기판 표면에 금 박막을 증착 한 후 챔버의 온도가 상승하고 금이 형성됩니다물방울 배열.
또한 성장을위한 구성 요소가 공급됩니다.InP NW의 성장을위한 In 및 P 요소와 같은 반도체 재료. 촉매 입자에 의한 활성화의 효과는 방울 아래의 표면에서의 성장이 활성화되지 않은 표면보다 몇 배 더 빠르게 발생하여 촉매 방울이 표면 위로 상승하여 아래에 수염이 성장한다는 것입니다.
- 평면 기술 방법
때로는 NOC 또는 나노 필라멘트라고도 하는 1차원 나노 물체를 만들기 위해,예를 들어, 수직 홈 또는 V 자형 홈 은 포토 리소그래피 및 에칭 에 의해 표면에 생성되며, 재료가 증착됩니다.이 홈 또는 홈에 모인 물질은 각각 수직 또는 수평 방향으로 1차원 나노 구조를 형성합니다.
1차원 나노 구조를 얻는 또 다른 방법은 포토 및 전자 리소그래피 방법으로 SOI 기판 상에 원하는 NOC의 패턴을 갖는 마스크 층을 생성하는 것입니다.또한, 이 층을 통해 실리콘의 표면층이 날아가 절연체에 실리콘 NNV만 남게 됩니다.어떤 경우에는 절연체도 NOC 아래에서 에칭되어 자유 나노 구조를 남깁니다.
- 자발적인 성장
금속 산화물 NOI를 생성하는 가장 간단한 방법은 단순히 공기 중에서 금속을 가열하는 것입니다.성장 메커니즘은 1950년대부터 알려져 왔습니다.NNP의 자발적인 형성은 결정 격자의 결함, 즉 특정 방향 에 존재하는 전위 또는 결정의 다른 면의 성장의 이방성으로 인해 발생합니다.
현미경 검사의 발전 후 NNA의 성장은 나선형 전위 또는 쌍둥이 경계에 의해 입증되었습니다.
Khaidukov는 방법 론적 플랫폼을 개발했습니다.저에너지 전자기파로 조사되는 나노 결정의 재현 가능한 합성을 위해 원자에서 일련의 전자 전이 후 고 에너지 광자를 다시 방출합니다. 이 경우 이러한 방사선의 스펙트럼을 조정할 수 있습니다.
- 열리는
상 중 하나가 머리에 수여되었습니다.러시아 과학 아카데미의 연방 연구 센터 "Crystallography and Photonics"의 실험실은 Anti-Stokes 나노 결정의 플랫폼에 대한 고급 기술 개발을 위해 Evgeny Khaidukova에게 전달했습니다.
이렇게 합성 된 나노 결정은많은 분야에서 응용 가능성. 예를 들어, 세포의 생물학적 과정을 조사하고 의료 진단 및 치료에 실용적으로 사용합니다. 특히,이 개발은 비타민 B2를 이용한 흑색 종의 새로운 광 역학 치료법의 기초가되었습니다.
식물의 특수 단백질
상 중 하나는 식물에서 아밀로이드 단백질을 발견한 상트페테르부르크 과학자 팀에게 수여되었습니다.씨앗 내부에 영양분을 축적하기 위해.
- 아밀로이드
구조학적으로, 아밀로이드는 주로 다음과 같이 연결된 단량체로 구성된 분지되지 않은 단백질 섬유입니다.섬유의 측면 축에 수직으로 위치한 분자 간 β층의 β 사슬 사이의 수소 결합.
이러한 피브릴 구조의 변형을 "교차 β"이라고 하며 가장 보편적입니다.아밀로이드 피브릴의 β층은 서로 평행할 수 있고 레지스터에서 평행할 수 있습니다(인접한 β 사슬의 유사한 아미노산은 서로 위에 있고 수소 결합으로 연결되어 있음).
역 평행을 갖는 덜 일반적인 아밀로이드β- 사슬의 방향. β- 나선 형태의 프리온 (감염성 아밀로이드 단백질) HET-s 자낭 균 포도 스포 라 안 세리나의 피 브릴도 흥미로운 폴딩 옵션을 가지고 있습니다.
- 구조
그 주성분은 단백질이며, 그 중 콜라겐과 같은 섬유(조직) 단백질과 혈장 단백질(α 및 γ 글로불린, 피브리노겐)이 모두 발견되었습니다.
아밀로이드 다당류는 콘드로이틴 황산과 히알루론산, 헤파린, 뉴라민산으로 대표되며 우세합니다콘드로이틴 황산염 아밀로이드는 항원 특성을 가지고 있습니다. 그것은 단백질과 다당류 성분 사이의 결합의 강도로 인해 많은 효소, 산 및 알칼리에 내성이 있습니다.
- 열리는
수상자들은 세계 최초로 식물과 공생 박테리아에서 소화 효소의 작용에 대한 독특한 저항력을 가지고 있으며 외부 환경에서 수년 동안 보존할 수 있는 아밀로이드라는 특정 기능성 단백질 을 발견했습니다.그들은 박테리아, 고세균, 동물 및 곰팡이에서 발견되었지만 식물에서 처음 발견되었습니다.
단백질 의 특정 섬유소 형태 인 아밀로이드 는 비정상적인 단백질 응집 (아밀로이드증)으로 인한 여러 질병과의 연관성으로 알려져 있습니다.아밀로이드와 관련된 인간 질병은 총 40가지가 넘으며, 치료가 매우 어렵거나 완전히 치료가 불가능합니다(당뇨병, 암, 알츠하이머등).
식물에서 아밀로이드 단백질의 발견은 저자가 개발한 생물정보학 알고리즘 덕분에 가능해졌으며, 이는 유사체에 비해 가장 생산적이다.
그 도움으로 세계 최초로인간의 식단에서 가장 중요한 성분 인 식물 종자의 저장 단백질이 아밀로이드를 형성하는 경향이 있다는 것이 높은 정확도로 결정되었습니다. 식물과의 상호 작용을 담당하는 공생 박테리아의 단백질뿐만 아니라.
악성 종양
Evgenia Dolgov, Ekaterina Potter 및 아나스타샤연방 연구 센터 "러시아 과학 아카데미 시베리아 지부의 세포학 및 유전학 연구소"의 Proskurina는 "시간 조정을 기반으로 악성 종양 환자 치료에 대한 새로운 이념 형성"상을 수상했습니다. 혁신적인 핵산 제제 및 교차결합 세포증식억제제의 작용.”
수상자들은 이전에 알려지지 않은 원리를 기반으로 다양한 병인의 종양 치료를위한 두 가지 고유 한 기술을 만들고 테스트했습니다.
- 파나 겐
첫 번째 기술은 조각난 이중 가닥 DNA를 기반으로 한 약물 "Panagen"을 화학 요법과 연계하여 사용하는 것입니다.
과학자들은 전임상을 성공적으로 수행했습니다.연구, 유방암 치료에서 임상 시험 "Panagena"의 I 및 II 단계. 그들은 약물이 화학 요법의 부정적인 영향을 감소시킬뿐만 아니라 항 종양 면역 활성화를 촉진한다는 것을 증명했습니다.
- 카라 나 한
두 번째 기술 — “Karanahan”—종양별로 세포분열을 차단하는 세포분열억제제와 DNA 기반 약물의 주사요법을 개별적으로 선택하는 독특한 방법이다.
두 활성의 결합된 작용의 결과로물질, 종양 줄기 세포를 포함하여 종양 세포가 파괴됩니다. 이 기술은 실험용 쥐와 인간 종양에서 성공적으로 테스트되었습니다.
항암제와 기술을보다 효과적으로 사용하기위한 독립적 인 치료 옵션이자 일종의 플랫폼이 될 수 있습니다.
뇌-컴퓨터 인터페이스
"Innopolis University"의 Vladimir Maksimenko(타타르스탄)이상은 정상 및 병리학적인 뇌 활동을 모니터링하기위한 침습적 및 비 침습적 뇌-컴퓨터 인터페이스의 개발에 수여되었습니다.
- NKI
뇌 컴퓨터 인터페이스(NCI)(라고도 함)직접 신경 인터페이스,뇌 인터페이스,뇌-컴퓨터 인터페이스)은 뇌와 전자 장치(예: 컴퓨터) 간의 정보 교환을 위해 만들어진 시스템입니다.
단방향 인터페이스에서는 외부 장치뇌로부터 신호를 받거나 뇌에 신호를 보낼 수 있습니다(예: 전자 임플란트로 시력을 회복할 때 눈의 망막을 모방).
양방향 인터페이스를 통해 두뇌와외부 장치는 양방향으로 정보를 교환합니다. 뉴로 컴퓨터 인터페이스는 종종 바이오 피드백 방법을 기반으로합니다.
- 동물 실험
여러 실험실에서 신호를 기록했습니다.원숭이와 쥐의 대뇌 피질에서 이동 중에 NCI를 제어합니다. 원숭이는 컴퓨터 화면의 커서를 제어하고 손을 모방하는 로봇에게 가장 간단한 동작을 수행하도록 지시했습니다. 고양이를 대상으로 한 다른 연구에서는 시각적 단서를 해독하는 방법을 살펴 보았습니다.
- 열리는
그 결과, 과학자는 수많은 수학적 방법을 개발했습니다.신경망 모델과 세 가지 신경 컴퓨터 인터페이스("뇌 컴퓨터")가 있습니다. 생성된 인터페이스를 통해 침습적으로, 즉 전기 자극을 통해 간질 환자의 발작을 예방하고 차단할 수 있습니다.
예를 들어,이 방법은 공격을 완화하는 약물이 효과가 없을 때 사용할 수 있습니다.
또한 인터페이스를 통해 비 침습적으로뇌졸중 후 환자의 재활, 학생 교육 등에 중요한 관심의 집중을 결정하기 위해 신체의 외부 외피를 통한 침투가 없습니다.
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