Metodinė platforma atkuriamai nanokristalų sintezei
Ūsų nanokristalas (NW), dažnai vadinamastaip pat nanowhisker (iš anglų kalbos nanowhisker) arba nanofilamentas, nanowire, taip pat nanorodas yra vienmatė nanomedžiaga, kurios ilgis gerokai viršija kitus matmenis, kurie savo ruožtu neviršija kelių dešimčių nanometrų.
Yra įvairių tipų NOC,
Yra keletas iš esmės skirtingųmechanizmai vienmatėms nanostruktūroms gauti, kuriuos galima suskirstyti į metodus laisvoms struktūroms gauti (pavyzdžiui, „garų-skysčių-kristalų“ augimo mechanizmas) ir naudoti plokščiųjų technologijų metodus, taip pat kai kuriuos kitus.
- Augimo mechanizmas "garai - skysčiai - kristalai"
Dažniausias augimo mechanizmaspuslaidininkiniai NW yra garų-skysčių-kristalų mechanizmas, kuris buvo parodytas dar 1964 m. Šis metodas įgyvendina NW epitaksinį augimą cheminiu garų nusodinimu arba molekulinės pluošto epitaksija.
Norėdami tai padaryti, ant pagrindo paviršiaus pirmiausia nusodinama plona aukso plėvelė, kuri veikia kaip katalizatorius, po to temperatūra kameroje pakyla, o auksas sudaro lašelių masyvą.
Šeriami kiti augimo komponentaipuslaidininkinės medžiagos, tokios kaip elementai In ir P, skirti InP NW augimui. Katalizatoriaus dalelių suaktyvinimo poveikis yra tas, kad augimas paviršiuje po lašeliu vyksta daug kartų greičiau nei neaktyvuotame paviršiuje, taigi, katalizatoriaus lašas pakyla virš paviršiaus ir po juo auga ūsas.
- Plokščių technologijos metodai
Kartais norint sukurti vienmačius nanoobjektus,kurie dar vadinami NW arba nanofilamentais, naudojami plokštuminės technologijos metodai. Pavyzdžiui, naudojant fotolitografijos ir ėsdinimo metodus, paviršiuje, į kurį nusodinama medžiaga, sukuriami vertikalūs grioveliai arba V formos grioveliai. Surinkdama šiuose grioveliuose arba grioveliuose, medžiaga atitinkamai vertikalia arba horizontalia kryptimis suformuoja tarsi vienamates nanostruktūras.
Kitas būdas gauti vienmates nanostruktūrasyra ant SOI substrato naudojant nuotrauką— ir elektroninė litografija, sukuriamas kaukės sluoksnis su norimos ŠV raštu. Tada per šį sluoksnį išgraviruojamas paviršinis silicio sluoksnis, paliekant tik silicį NW ant izoliatoriaus. Kai kuriais atvejais izoliatorius taip pat yra išgraviruotas iš po šiaurės vakarų, paliekant laisvas nanostruktūras.
- Spontaniškas augimas
Paprasčiausias būdas gauti NW oksidąmetalas Tai įprastas metalų kaitinimas ore ir gali būti lengvai atliekamas namuose. Augimo mechanizmai buvo žinomi nuo šeštojo dešimtmečio. Spontaniškas NW formavimasis vyksta kristalų gardelės defektų pagalba: tam tikromis kryptimis atsirandantys išnirimai arba skirtingų kristalų paviršių augimo anizotropija.
Po mikroskopijos pažangos buvo įrodytas NW augimas per varžtų išnirimus arba dvigubas ribas.
Khaidukovas sukūrė metodinę platformąskirtas pakartotinai nanokristalų sintezei, kurie, apšvitinti mažos energijos elektromagnetinėmis bangomis, po elektroninių perėjimų atomuose vėl išskiria didesnės energijos fotonus. Be to, tokios radiacijos spektrą galima sureguliuoti.
- Atidarymas
Vienas iš prizų buvo įteiktas vadovuiRusijos mokslų akademijos federalinio tyrimų centro „Kristalografija ir fotonika“ laboratorija Evgenijai Khaidukovai už pažangių technologijų plėtrą anti-Stokes nanokristalų platformoje.
Taip susintetinti nanokristalai turitaikymo perspektyvos daugelyje sričių. Pavyzdžiui, biologinių procesų ląstelėse tyrimui ir praktiniam pritaikymui medicininėje diagnostikoje ir terapijoje. Visų pirma, tai buvo pagrindas naujam fotodinaminės melanomos terapijos metodui, naudojant vitaminą B2.
Specialūs augalų baltymai
Vienas iš prizų buvo įteiktas Sankt Peterburgo mokslininkų komandai už amiloidinių baltymų, atsakingų už maistinių medžiagų kaupimąsi sėklose, atradimą augaluose.
- Amiloidas
Architektūriniu požiūriu amiloidas yra nesišakojantis baltymasfibrilės, susidedančios iš monomerų, pirmiausia sujungtų vandeniliniais ryšiais tarp tarpmolekulinių β lakštų, esančių statmenai šoninei fibrilės ašiai, β grandinių.
Šis fibrilinės struktūros variantas vadinamas„cross-β“, ir tai yra universaliausia. β lakštai amiloidinėje fibrilėje gali būti išdėstyti lygiagrečiai vienas kitam ir registruojami (panašios gretimų β grandinių aminorūgštys yra viena ant kitos ir yra sujungtos vandeniliniais ryšiais).
Amiloidai su antiparaleleβ-grandinių orientacija. Priono (infekcinio amiloido baltymo) HET-ascomycete Podospora anserina fibrilai β-spiralių pavidalu taip pat turi įdomų lankstymo variantą.
- Struktūra
Amiloido struktūra yra sudėtinga.Pagrindinis jo komponentas yra baltymai, tarp kurių randami ir fibriliniai (audinių) baltymai, tokie kaip kolagenas, tiek plazmos baltymai – α- ir γ-globulinai, fibrinogenas.
Amiloidiniai polisacharidai yra pavaizduotichondroitino sieros ir hialurono rūgštys, heparinas, neuramino rūgštis, kur vyrauja chondroitino sulfatai. Amiloidas turi antigeninių savybių; atsparus daugelio fermentų, rūgščių, šarmų veikimui dėl baltymų ir polisacharidų komponentų ryšių stiprumo.
- Atidarymas
Laureatai pirmieji pasaulyje atrado augalus irsimbiotinės bakterijos turi specifinius funkcinius baltymus – amiloidus, kurie turi unikalų atsparumą virškinimo fermentų veikimui ir gali išlikti metų metus išorinėje aplinkoje. Anksčiau jų buvo rasta bakterijose, archėjose, gyvūnuose ir grybuose, tačiau tai pirmas kartas, kai jie aptinkami augaluose.
Ypatinga fibrilinė baltymų forma -amiloidai – tapo žinomi dėl savo ryšio su daugeliu ligų, kurias sukelia nenormali baltymų agregacija (amiloidozė). Iš viso yra daugiau nei 40 žmonių ligų, susijusių su amiloidais, ir jos yra labai sunkiai gydomos arba visiškai nepagydomos (diabetas, vėžys, Alzheimerio liga ir kt.).
Amiloidinių baltymų atradimas augaluose tapo įmanomas dėka autorių sukurto bioinformatikos algoritmo, kuris yra produktyviausias, palyginti su analogais.
Su jo pagalba pirmą kartą pasaulyje visabaltymų rinkinį ir labai tiksliai nustatyta, kad augalų sėklų kaupiamieji baltymai, kurie yra svarbiausias žmogaus mitybos komponentas, turi polinkį formuotis amiloidams. Taip pat simbiotinių bakterijų baltymai, atsakingi už jų sąveiką su augalais.
Piktybiniai navikai
Evgenia Dolgov, Jekaterina Potter ir AnastasijaProskurina iš Federalinio tyrimų centro „Rusijos mokslų akademijos Sibiro filialo Citologijos ir genetikos instituto“ buvo apdovanota premija „už naujos ideologijos formavimą gydant piktybiniais navikais sergančius pacientus, remiantis laiku suderintu laiku. naujoviškų nukleorūgščių preparatų ir kryžminių jungčių citostatikų veikimas.“ ;
Laureatai sukūrė ir išbandė dvi unikalias įvairios etiologijos navikų gydymo technologijas, pagrįstas anksčiau nežinomais principais.
- Panagenas
Pirmoji technologija yra vaisto „Panagen“ naudojimas, pagrįstas suskaidyta dvigrandė DNR, suderinta su chemoterapija.
Mokslininkai sėkmingai atliko ikiklinikinius tyrimustyrimai, I ir II klinikinių tyrimų „Panagena“ etapai gydant krūties vėžį. Jie įrodė, kad vaistas ne tik sumažina neigiamą chemoterapijos poveikį, bet ir skatina priešnavikinio imuniteto suaktyvėjimą.
- Karanahanas
Antroji technologija – „Karanahan“ –yra unikalus būdas parinkti citostatiko, kuris blokuoja ląstelių dalijimąsi, injekcijos režimą ir DNR pagrindu pagamintą vaistą kiekvienam navikui atskirai.
Dėl bendro dviejų aktyvių veiksmųmedžiagų, sunaikinamos naviko ląstelės, įskaitant naviko kamienines ląsteles. Ši technologija buvo sėkmingai išbandyta su eksperimentiniais pelių ir žmogaus navikais.
Tai gali būti ir nepriklausoma gydymo galimybė, ir tam tikra platforma efektyvesniam bet kokių priešvėžinių vaistų ir technologijų naudojimui.
Smegenų ir kompiuterio sąsaja
Vladimiras Maksimenko iš „Universiteto Innopolis“(Tatarstanas) apdovanojimas buvo skirtas už invazinių ir neinvazinių smegenų ir kompiuterio sąsajų, skirtų normaliai ir patologinei smegenų veiklai stebėti, sukūrimą.
- NKI
Smegenų kompiuterio sąsaja (NCI) (taip pat vadinamatiesioginė nervinė sąsaja,smegenų sąsaja,smegenų ir kompiuterio sąsaja) – tai sistema, sukurta informacijos mainams tarp smegenų ir elektroninio prietaiso (pavyzdžiui, kompiuterio).
Vienakryptėse sąsajose, išoriniuose įrenginiuosegali arba priimti signalus iš smegenų, arba siųsti į jas signalus (pavyzdžiui, imituoti akies tinklainę atkuriant regėjimą elektroniniu implantu).
Dvikryptės sąsajos leidžia smegenims irišoriniai prietaisai keičiasi informacija abiem kryptimis. Biologinio grįžtamojo ryšio metodas dažnai naudojamas neurokompiuterio sąsajos centre.
- Eksperimentai su gyvūnais
Kelioms laboratorijoms pavyko užregistruoti signalusnuo beždžionių ir žiurkių smegenų žievės kontroliuoti NCI judėjimo metu. Beždžionės valdė žymeklį kompiuterio ekrane ir davė nurodymus atlikti paprasčiausius robotus, imituojančius ranką, psichiškai ir be jokių judesių. Kituose tyrimuose, kuriuose dalyvavo katės, buvo nagrinėjami iššifruoti regėjimo ženklai.
- Atidarymas
Dėl to mokslininkas sukūrė daugybę matematiniųneuroninių tinklų modeliai, taip pat trys neuro-kompiuterio sąsajos („smegenų-kompiuteris“). Sukurtos sąsajos leidžia invaziškai, tai yra elektros stimuliacijos būdu, užkirsti kelią ir blokuoti priepuolius pacientams, sergantiems epilepsija.
Pavyzdžiui, šis metodas gali būti naudojamas, kai vaistai, skirti palengvinti ataką, yra neveiksmingi.
Be to, sąsajos leidžia neinvaziškainėra prasiskverbimo per išorinius kūno elementus, imituojant įsivaizduojamą motorinę veiklą ir nustatant dėmesio koncentraciją, kuri yra svarbi pacientų reabilitacijai po insulto, mokant moksleivius ir pan.
Skaityti daugiau
Pažvelkite į 8 trilijonų pikselių Marso vaizdą
Skrydžiams į Marsą statomas branduolinis raketinis variklis. Kuo tai pavojinga?
Abortas ir mokslas: kas nutiks gimdantiems vaikams