Permafrost bölgesinden bilim adamları: Akıllı kıyafetleri ve kanser aşısını nasıl geliştiriyorlar?

Uzay ve tıp için helyum üretimi

Marina Sokolova, Petrol ve Gaz Sorunları Enstitüsü Müdürü

Rusya Bilimler Akademisi Sibirya Şubesi

Helyum, ticari olarak üretilen eşsiz bir hammaddedir.hacimler sadece doğal gazdadır. Sadece uzay programlarında, kriyojenik teknolojilerde, tıpta (MRI araştırması, helyum-oksijen karışımları) ihtiyaç duyulması ve elektronik için süper iletkenlerin dünya üretimini artırması nedeniyle talep artıyor.

Dünyadaki en büyük helyum rezervleri Rusya'dadır, ancaküretim, ülke ilk üçte bile değil, dünya pazarının yaklaşık% 2,5-3'ü. Rusya'da endüstriyel helyum üretimi, yalnızca helyum içeriğinin her yıl tükendiği ve halihazırda% 0,045'e ulaştığı Orenburg petrol ve gaz kondensat sahasında gerçekleştirilmektedir.

Yakutistan'da helyum üretim kompleksi. PJSC Gazprom

Saha Cumhuriyeti'nde (Yakutya) 22 tane varhelyum içeren petrol ve gaz yoğuşma alanları. Halihazırda bölgede helyumu ayrı bir ürün olarak izole etmeden doğal gaz üretilmektedir. Toplanması, taşınması ve depolanması için bir sistem oluşturulmazsa, 20 yıl içinde helyum kayıpları 1 milyar m3'e ulaşacaktır.

Teknoloji geliştirme projesi başlattıkÜrün boru hatları ve depolama tesisleri sistemi ile petrol ve gaz üretim sahalarında helyum ekstraksiyonu ve helyum konsantresinin toplanması. Yeni helyum projeleri Rusya'nın küresel pazarda lider bir yer edinmesine yardımcı olacak. Böyle bir sistem helyumun toplanmasını, taşınmasını ve depolanmasını kolaylaştıracak, Yakut altyapısını iyileştirecek -  boru hattı taşımacılığı, yollar, enerji tedarik ağları.

Grafen kumaş ve akıllı giysiler

zahar evseev, Araştırmacı, Kuzey-Doğu Federal Üniversitesi

— Grafen Nanoteknolojiler laboratuvarındayız10 yılı aşkın bir süredir NEFU, grafen ve grafen benzeri malzemelerin sentezi ve uygulaması ile uğraşmaktadır. Son trendlerden biri grafen kumaş veya elektronik tekstillerdir. Nobel ödüllü Konstantin Novoselov ile Grafen Enstitüsü'nden (Manchester) benzer çalışmalarla tanıştıktan sonra geliştirmeye başladık.

Elektronik tekstiller ve bizim durumumuzda grafenTekstil, sıradan kumaşa uygulanan bir nanomalzemedir. Nanomalzemenin türüne ve bileşimine bağlı olarak doku farklı özellikler kazanabilir. Örneğin, grafen kumaş güçlenir, elektriksel olarak iletken özellikler kazanır, UV korumasına sahip olur, antimikrobiyal özellikler sergiler ve yangına karşı daha dayanıklı hale gelir. Ama en önemlisi, bu tür bir kumaş temelinde başka elektronik cihazlar oluşturulabilir. Uzak Kuzey'de yaşadığınızda, doğru kıyafetlerin sadece rahatlık için değil, aynı zamanda güvenlik için de ne kadar önemli olduğunu kendiniz hissedersiniz.

Son 10 yılda sensörler ve cihazlar ortaya çıktı.grafen tabanı. Bu cihazların tümü, akıllı cihazlar yaratarak giysilere yerleştirilebilir. İki boyutlu malzemelere dayalı güneş pilleri ile çalışan yerleşik bir grafen pili olan giysiler bu şekilde ortaya çıktı. Ayrıca sıcaklık, nabız ve solunum sensörleri vardır.

Tabii ki, birçok performans gereksinimi varbu tür teminatlar ve çözülmemiş sorunlar. Örneğin, grafen kaplamaların yıkamaya ve mekanik strese karşı direnci. Bu sorunu çözdük ve iyi sonuçlar elde ettik - grafen malzemelerinin kimyasal modifikasyonunu uyguladık. Artık kaplamalarımızın iletkenliği yabancı muadillerine göre iki kat, yıkamaya karşı direnci ise 50 kat daha fazladır.

Grafen giysiler aşırı düşük sıcaklıklar için uygundur ancak çevreye zarar vermez

Bilgi girmek için cihazlar yapabileceğiz,kıyafetlerin içine yerleştirilmiş, iş kıyafetleri için hayati aktivite izleme araçları, tıbbi teşhis ve terapi, kışlık giysiler için dahili ısıtma, spor izleme. Grafen çevreye ve vücuda zarar vermez, elastikiyetini ve buhar geçirgenliğini kaybetmez. 

Şimdiye kadar, e-tekstil teknolojileri henüz emekleme aşamasındadır. Ancak ilk ürünler zaten piyasada - örneğin, yerleşik karbon nanotüp ısıtmalı Xiaomi ceketleri satın alabilirsiniz.

Yanık ve yaralanmaların hızlı iyileşmesi

Nina Timofeeva, Kuzey-Doğu Federal Üniversitesi "Polimer Nanokompozit Teknolojileri" Laboratuvarının Baş Mühendisi

— Biyokompozit geliştiriyoruzMedikal Ürünler. Biyolojik olarak parçalanabilen, biyouyumlu ve termoplastik bir laktik asit polimeri olan polilaktit bazlıdırlar. Kimyasal bileşimine ve formuna bağlı olarak yaklaşık 6-18 ayda tamamen ayrışır.

Substrat olarak polilaktit içeren cilt ikamesi, alerjiye neden olmaz ve yara izi bırakmaz. Kaynak: Eğitim ve Bilim Bakanlığı

Cilt eşdeğerleri için matrisler geliştiriyoruzpolilaktit bazlı. Dermal eşdeğeri bir deri ikamesidir, polilaktidi fibroblastlar için bir substrat (çerçeve, yapı iskelesi) olarak kullanırız. Dermal eşdeğerleri, yanık yaraları gibi yaralanmaları iyileştirmek için kullanılır. Dermal eşdeğer matriks muadillerinden farklı olarak, polilaktid ucuzdur, alerjik değildir ve yaraya yeniden uygulanmasına gerek yoktur, bu da yaraların iz bırakmadan iyileşmesine yardımcı olur. En yaygın analog, alerjik reaksiyona ve reddetmeye neden olabilen kolajen bazlı dermal eşdeğeridir, ardından çıkarılıp yeniden uygulanması gerekir. Bu cildi yaralar ve yara izleri bırakır.

Polidaktidi laboratuvarımızda işliyoruzekstrüzyon ve 3D baskı kullanarak. Ekstrüzyon ile makasla kesilebilen esnek filmler elde ediyoruz. Dermal eşdeğerlerin optimal özelliklerini belirlemek için numuneler üzerinde kapsamlı fiziko-mekanik, kimyasal ve biyomedikal çalışmalar yapılmıştır.

kanser aşısı

Aitalina Golderova, Baş Araştırmacı, Başkan, Halk Sağlığı ve Sağlık Hizmetleri Bölümü Profesörü, Genel Hijyen ve Biyoetik, Kuzey-Doğu Federal Üniversitesi

– Bireyselleştirilmiş (otolog) aşıkansere karşı, hastanın bağışıklık hücrelerine ve bir tümörden veya yerleşik insan kanser hücre hatlarından türetilen kanser hücrelerine dayanır. Geleneksel tedavi yöntemleri - cerrahi, kemoterapi ve radyasyon tedavisi - sonraki aşamalarda her zaman etkili değildir ve yan etkilere neden olur. Ve immünoterapi, tümörle mücadeleye yöneliktir, sağlıklı dokuları ve hücreleri minimum düzeyde etkiler.

Meme kanseri aşısı yüzbinlerce hayatı kurtarabilir

Basitleştirmek için, bir Petri kabında "eğitiyoruz"dendritik hücreler (bağışıklık sisteminin T hücrelerine "düşmanlarını" gösterebilen hücreleri - ed.) kanser antijenleri ile ve daha sonra eğitimli hücreleri vücuda geri döndürerek ana işlevi olan T hücrelerini aktive ederiz. kanser hücrelerinin yok edilmesidir. Melanom, böbrek kanseri, multipl miyelom, prostat kanseri, kolon kanseri, meme kanseri, glioblastoma, akciğer kanseri, lenfoma, özofagus kanseri, sarkom, çoklu hastalıkların tedavisi için dünyada DC kullanan farklı aşamalarda 200'den fazla klinik çalışma bulunmaktadır. skleroz, viral hepatit, HIV enfeksiyonu. N. Petrov Ulusal Onkoloji Tıbbi Araştırma Merkezi'ne göre, hastaların %46,2'sinde klinik olarak anlamlı bir antitümör etkisi gözlendi.

Pişirme yöntemini zaten uyguladıkdendritik hücre aşısı, bir akış sitometresinde (bir sıvı akışındaki partikülleri (genellikle hücreleri) analiz etmek için bir sistem - ed.) dendritik hücrelerin fenotipleri hakkında veriler elde etti ve dendritik hücrelerin farklılaşan olgunlaşma ve aktivasyon belirteçlerini gösterdi. Çalışmamızın amacı, kanser hastalarının venöz kanıdır. Meme kanseri alt tipine bağlı olarak dendritik hücrelerin olgunlaşma ve aktivasyon özelliklerini değerlendirmek istiyoruz.

Bu yöntemin klinikte tanıtılacağını umuyoruz.uygulama. Projemizin amacı, meme kanserli hastalarda otolog dendritik hücrelere dayalı bir antitümör aşı geliştirmek ve optimize etmektir.

Çok dayanıklı beton

Alexander Popov, Kuzey-Doğu Federal Araştırma Üniversitesi Mühendislik ve Teknik Enstitüsü Müdür Yardımcısı

– Projem, artırılmış betonun geliştirilmesidir.Yakut hammaddelerine dayalı dayanıklılık. Fikir, Yakutya'da yapı malzemelerinin üretim ve işletme koşullarının merkezi bölgelerden çok farklı olduğunu anladığımda doğdu. Bizim koşullarımız altında (Yakutya'nın iklimi, uzun, şiddetli, az karlı kışlar ve kısa yazlar ile keskin bir şekilde karasaldır. Ocak ayındaki ortalama sıcaklık yaklaşık -40 ° C ve bazen -60 ° C - ed.), kimsenin sahip olmadığı bu malzemeleri uyarladı - ve bu sadece teknolojik bir görev değil, aksi takdirde uzman uzmanlar tarafından hızla çözülecekti.

Permafrost ve küresel ısınma beton yapıları etkiliyor. Kaynak: ysia.ru

Yapı malzemeleri sektörünün gelişmesi içinYakutistan'ın beton bileşenler için optimum hammaddeyi ve aktivasyonunu belirlemek için temel sorunları çözmesi gerekiyor. Şimdi, yüksek dayanımlı beton elde etmek için ithal bileşenler kullanıyoruz, bu nedenle inşaat pahalı.

Geliştirmenin özü, aktivasyon teknolojilerini geliştirmektir.doğal hammaddeler ve daha sonra bunları betonda kullanın. Örneğin, Yakutya'nın doğal zeolitleri (sedimanter-volkanik kökenli mineral), çimentoya aktif mineral katkı maddesi olarak büyük bir potansiyele sahiptir, ancak orijinal formunda değildir. Bu, değişiklik gerektirir - özel ısıl işlem koşulları. Bu, zeolit ​​eklenirken çimentolardaki asit-baz reaksiyonlarını iyileştirecektir.

Bu çalışma inşaatın geliştirilmesine yardımcı olacaktır.Yakutistan'da sanayi, ancak bu bölgeyi bir bütün olarak etkileyebilir. İnşaat için hammadde tabanını genişletecek - belki gelecekte her bölge ve alt bölge kendi ihtiyaçları için malzeme üretecek.

Daha fazla oku:

Manyetik bir fırtına Dünya'yı vurmak üzere

Mumyalamanın gerçek anlamı ortaya çıkıyor: Bunca zaman bilim adamları yanılıyordu

Ay görevinin ana tehlikesi "Artemis" olarak adlandırıldı