http://www.innocom.ru/ ru Новости инноваций, науки и технологий http://www.innocom.ru/uploads/favicon.gif http://www.innocom.ru/ innocom.ru http://www.innocom.ru/news/unikalnaja-metodika-vyjavlenija-mitokhondrialnykh.html Группа ученых из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН разработала новый, абсолютно уникальный способ выявления нарушений в работе митохондрий. Для проведения анализа достаточно капельки крови. Исследованию подвергается отдельный тип клеток крови — лимфоциты. Эти клетки содержат митохондрии, изучать состояние которых при определенных условиях очень удобно. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 22 Feb 2012 17:40:52 +0800 Уже лет двадцать многие ученые и врачи заявляют, что самой главной причиной диабета, гипертонии, сердечно-сосудистых болезней и даже рака являются стрессы. В последние годы развитие биохимии позволило выявить «тонкое место» организма, которое в первую очередь страдает при стрессах. Это митохондрии — органоиды живых клеток, производящие энергию за счет химического разложения жиров, белков и углеводов. Клеточные электростанции действуют совместно, как небольшие подстанции большой энергосети. Такая сложная биохимическая система может выйти из строя от перегрузки. Ученые полагают, что именно митохондриальные дисфункции являются «спусковым механизмом» развития заболеваний. Выявление таких нарушений позволило бы предотвращать болезни на доклинической стадии. Но до сих пор биохимическое исследование митохондрий происходило на кусочках ткани животных (к примеру, клетках печени). Аналогичные манипуляции с тканями человека, который еще не заболел, невозможны.Группа ученых из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН разработала новый, абсолютно уникальный способ выявления нарушений в работе митохондрий. Для проведения анализа достаточно капельки крови. Исследованию подвергается отдельный тип клеток крови — лимфоциты. Эти клетки содержат митохондрии, изучать состояние которых при определенных условиях очень удобно. Капля крови тонким слоем размазывается по стеклу и быстро высыхает. Различные структуры клеток прилипают к стеклу, затем к ним добавляются реактивы — красители. Анализ проводится при помощи микроскопа с видеокамерой и специальной компьютерной программы. Изменение цвета различных участков позволяет измерять активность реакций.Функциональное состояние митохондрий определятся исходя из активности двух основных ферментов. Первый — СДГ (сукцинатдегидрогеназа) обеспечивает интенсивную работу органоида, участвуя в окислении янтарной кислоты. Второй — КДГ (кетоглутаратдегидрогеназа) — поддерживает восстановление митохондрий после работы, окисляя кетоглутаровую кислоту. Выраженный дисбаланс между активностью СДГ и КДГ позволяет судить о повышенном риске развития патологий. Для проверки нового цитобиохимического метода ученые провели ряд экспериментов над крысами. Раньше, когда состояние митохондрий определялось по кусочкам ткани, исследователям приходилось буквально истязать животных. Теперь, при анализе крови, тонкое изменение в работе митохондрий можно выявить и при щадящих условиях. К примеру, использовался иммобилизационный пенал — тесная коробочка, в которой крыса не могла активно двигаться. Животное не испытывало боли, только некоторый дискомфорт.Регулируя время пребывания крысы в пенале, ученые смогли наблюдать всю гамму митохондриальных реакций — от полного покоя до крайнего возбуждения и патологического истощения. Цитобиохимический метод позволил выявить схожие изменения в работе митохондрий и у людей, страдающих от гипертонии и пищевой аллергии. Как отмечает руководитель исследования доктор биологических наук М. Н. Кондрашова, анализ уровня СДГ и КДГ позволяет провести четкую грань между стимулирующим, тренирующим и повреждающим уровнем нагрузок. При этом можно не только выявлять опасные дисфункции, но лечить их — при помощи природных нетоксичных препаратов. Стоит отметить, что группа Кондрашовой известна в России и во всем мире благодаря разработке около десяти БАДов на основе янтарной кислоты. Данные, полученные при помощи цитобиохимического метода, позволили ученым создать новое лекарство, сейчас оно проходит стадию патентования. http://www.innocom.ru/news/drevesnaja-shhepa-mozhet-predotvratit-popadanie.html Специалисты Службы сельскохозяйственных исследований США (ARS) выяснили, что эффективным буфером для нитратов может быть обычная древесная щепа. Живущие на них микроорганизмы конвертируют нитраты в газообразный азот и закись азота, которые затем диффундируют в атмосферу. Новости инноваций, науки и технологий Tue, 21 Feb 2012 21:07:29 +0800 На Среднем Западе США для дренажа сельскохозяйственных угодий широко используются подземные сточные системы, построенные еще в начале периода освоения прерий. Проблема в том, что в последние годы в эти каналы попадает большое количество нитратов. Фермеры применяют различные удобрения, вода вымывает их из почвы, затем опасные вещества оказываются в реках и стекают в Мексиканский залив. Такое явление имеет сразу два негативных аспекта. Во-первых, в заливе образуются особые «мертвые зоны», в которых концентрация кислорода в воде — ниже нормы. А во-вторых, нитраты заражают и те водоемы, которые используются для получения питьевой воды.Специалисты Службы сельскохозяйственных исследований США (ARS) выяснили, что эффективным буфером для нитратов может быть обычная древесная щепа. Живущие на них микроорганизмы конвертируют нитраты в газообразный азот и закись азота, которые затем диффундируют в атмосферу. Команда ученых под руководством микробиолога Тома Мурмана проводила эксперименты в городе Эймс, штат Айова. На опытных полях, на глубине 1,2 м от поверхности земли, были установлены перфорированные пластиковые трубы для дренажа. По обеим сторонам от труб были вырыты специальные траншеи, их заполнили древесной щепой. Вся система (трубы и траншеи) была зарыта, и на полях проводился ротационный посев сои и кукурузы в течение 9 лет — с 2001 по 2008 год.За весь этот период «биореакторы» из щепок последовательно удаляли нитраты из раствора, образованного путем вымывания удобрений с полей. В 2003 году средний потенциал денитрификации древесины в 31 раз превышал аналогичный показатель обычной земли. А в 2004 году щепки работали уже в 4 000 раза эффективнее, чем почва. За весь период наблюдений ежегодные потери нитратов на участках с обычным дренажем составили примерно 22 кг на акр (0,4 га). Потери на полях с древесной обкладкой дренажных труб были существенно ниже — около 10 кг на акр. Ученые также выяснили, что 50% щепок, заложенных на глубине между 90 и 100 см от поверхности земли, полностью разложились за пять лет. А за девять лет разложению подверглись 75% древесины. Эти показатели могут быть полезны при разработке систем денитрификации, ведь владельцам участков важно знать срок функционирования траншей с древесиной. http://www.innocom.ru/news/smertelno-opasnyjj-ugarnyjj-gaz-mozhet.html Фермент гемооксигеназа-1 (HO-1) играет важную роль во время беременности. Германские ученые заявили, что низкий уровень HO-1 может быть компенсирован терапией с использованием малых доз угарного газа. Новости инноваций, науки и технологий Tue, 21 Feb 2012 21:03:17 +0800 Фермент гемооксигеназа-1 (HO-1) играет важную роль во время беременности. Он способствует росту кровеносных сосудов в плаценте и повышению кровотока в пуповине плода. Недостаток HO-1 может вызвать ограничение роста плода, а в некоторых случаях — его гибель и выкидыш. При этом выжившие дети сталкиваются с повышенным риском гипертонии, сердечно-сосудистых заболеваний и заболеваний почек. Германские ученые заявили, что низкий уровень HO-1 может быть компенсирован терапией с использованием малых доз угарного газа.Исследователи из Университета Отто-фон-Герике провели испытания на мышах. Беременным самкам, у которых было зарегистрировано внутриутробное ограничение роста плода, провели курс ингаляций угарным газом. Дозировка газа была очень низкой — 50 ppm (миллионных долей). В итоге количество выкидышей удалось сократить с 30% (в контрольной группе) до 0. То есть все детеныши выжили. Как сообщила руководитель проекта профессор Анна Клаудиа Зенклуссен, окись углерода способен имитировать влияние HO-1 на кровеносную систему плода. В частности, этот газ увеличивает концентрацию специальных молекул BAG-1, препятствующих гибели (апоптозу) клеток плаценты.Также угарный газ повышает уровень вещества VEGF — фактора роста эндотелия сосудов, участвующего в ангиогенезе и ремонте сосудов. Наконец, в малых дозах газ проявляет противовоспалительные свойства. Но профессор Зенклуссен отмечает, что такая терапия возможна только при жестком контроле дозировки и длительности лечения. Ведь CO — опасный яд. При высоких концентрациях он существенно улучшает плацентарные функции, но вредит здоровью матери и ребенка. А дозировка ниже 50 ppm недостаточна для предотвращения выкидыша. http://www.innocom.ru/news/novyjj-katalizator-dlja-proizvodstva-bioplastika.html Ученые давно бьются над вопросом выпуска пластмассы из растительных материалов. К сожалению, долгое время прогресс в этой области тормозился отсутствием дешевых и эффективных катализаторов. Но теперь ученые из Нидерландов представили катализатор, серьезно превосходящий все существующие варианты. Новости инноваций, науки и технологий Mon, 20 Feb 2012 13:07:00 +0800 В настоящее время большая часть пластиков производится из производных нефти. Но ученые давно бьются над вопросом выпуска пластмассы из растительных материалов. К сожалению, долгое время прогресс в этой области тормозился отсутствием дешевых и эффективных катализаторов. Но теперь ученые из Нидерландов представили катализатор, серьезно превосходящий все существующие варианты. Чтобы биомасса превратилась в пластик, ее сжигают особым образом. В итоге получается синтез-газ, состоящий из угарного газа и водорода. В присутствии катализатора (используются в основном катализаторы на основе железа) в синтез-газе появляется небольшое количество олефинов. Именно олефиновые компоненты, химически связываясь друг с другом, образуют пластик. До сих пор катализаторы не позволяли добиться высокой концентрации олефинов в синтез-газе. Кроме того, в процессе производства возникали вредные побочные продукты — угольная пыль и метан.Голландские ученые проводили исследование различных материалов на основе железа, с целью получения нового катализатора. В ходе экспериментов они выяснили, что частицы железа размером до 20 нм, равномерно разнесенные на поверхности из слабо интерактивного α-оксида алюминия, позволяют получить хороший результат. Затем один из образцов был случайно испорчен — в него попали элементы серы и натрия. Как оказалось, такая «ошибка» обеспечивает дополнительное повышение эффективности. Используя такой катализатор, ученые довели содержание олефинов в синтез-газе до 60% (по весу). При этом удалось избежать образования метана и угольной пыли. Исследователи отмечают, что 40% отходов — это еще слишком много, чтобы сделать производство биопластика экономически выгодным. Но тот факт, что команда сумела повысить эффективность существующих катализаторов в два раза, уже внушает оптимизм. Возможно, в будущем будет найден еще более достойный вариант. http://www.innocom.ru/news/pautina-vdokhnovila-uchenykh-na-sozdanie-novogo.html Специалисты Университета Акрона (США) разработали новый вид синтетических нитей медицинского назначения. Новости инноваций, науки и технологий Mon, 20 Feb 2012 11:54:00 +0800 Специалисты Университета Акрона (США) разработали новый вид синтетических нитей медицинского назначения. Врачи-хирурги давно говорят о том, что неплохо бы придумать способ внедрения лекарственных препаратов в нити для зашивания операционных разрезов. Теперь методика создания таких нитей уже готова, остается провести клинические испытания и внедрить технологию в промышленное производство. Как заявил ведущий автор статьи аспирант Васав Сахни, первым шагом к изобретению стало наблюдение за пауками. Ученые задались вопросом: почему некоторые пауки покрывают свои нити микроскопическими шариками клея, ведь это повышает видимость паутины. Испытания показали, что такая морфология обеспечивает лучшую адгезию, чем цилиндрические структуры сцепления.Команда специалистов, в которую вошли Васав Сахни, доктор Али Дхиноджвала и профессоры Морис Мортон и Диша Лабхасетвар, сумела изготовить функциональный аналог паутинной нити, используя коммерчески доступные материалы, такие, как нейлон. Нити покрывались сплошным слоем клея, который образовывал волны, приводящие к появлению отдельных «бусинок». Размер капелек и расстояние между ними регулировались путем изменения вязкости, скорости нанесения и поверхностного натяжения жидкого покрытия. Шарики клея потенциально могут быть использованы для включения небольших доз лекарственных препаратов (к примеру, антисептиков). Ученые разработали несколько видов специального клея, а также оборудование для его нанесения. http://www.innocom.ru/news/sozdany-predposylki-dlja-perekhoda-ot-litijj.html В настоящее время производство аккумуляторов базируется в основном на использовании литий-ионных батарей. Но у данной технологии есть множество недостатков. Главный из них — сложность и дороговизна получения лития. Но теперь специалисты Аргоннской национальной лаборатории (США) в сотрудничестве с коллегами из Университета Чикаго представили новый вариант катодов с потенциалом 3 В для натрий-ионных батарей. Новости инноваций, науки и технологий Thu, 16 Feb 2012 15:23:17 +0800 В настоящее время производство аккумуляторов базируется в основном на использовании литий-ионных батарей. Но у данной технологии есть множество недостатков. Главный из них — сложность и дороговизна получения лития. Литий выделяется из расплава хлорида лития. Но месторождений этой соли на планете не слишком много. В природе металл существует в основном в виде литийалюмосиликатов (особый вид глины). Глину нагревают до 1000˚C, обрабатывают горячей серной кислотой — получается сульфат лития. Затем сульфат экстрагируют водой и добавляют соду — осаждается нерастворимый карбонат лития. В конце процесса добавляется раствор соляной кислоты, и на выходе получается хлорид лития, между прочим, весьма токсичное вещество.Ученые давно искали способы заменить литий в батареях другим щелочным металлом — натрием. Его тоже получают из расплава хлорида, но месторождений поваренной соли на Земле — несчетное множество. К сожалению, до сих пор батареи на основе натрия не показывали хороших эксплуатационных характеристик. К примеру, натрий-серные аккумуляторы могут работать лишь при температуре свыше 65˚C. А натрий-ионные батареи обладают низкой емкостью и коротким ресурсом использования. Но теперь специалисты Аргоннской национальной лаборатории (США) в сотрудничестве с коллегами из Университета Чикаго представили новый вариант катодов с потенциалом 3 В для натрий-ионных батарей.Они обеспечивают эффективную работу аккумуляторов при комнатной температуре, расчетная емкость составляет 250 мА·ч/г, плотность энергии — примерно 760 Вт·ч/кг, а мощность — 1 200 Вт/кг. Стоит отметить, что такие характеристики являются превосходными, даже по сравнению с литий-ионными аналогами. Кроме того, устройства способны выдерживать большое количество циклов перезарядки, проходящих на высокой скорости. Катоды представляют собой многослойные системы. Каждый слой — это двумерный лист оксида ванадия V2O5, наноструктуры которого создаются при помощи электрохимического осаждения. Интеркаляция (включение) молекул натрия между слоями оксида ванадия позволяет достигать высокой обратимой емкости.Подробнее: ACS Nano, 2012, 6 (1), pp 530–538 (DOI: 10.1021/nn203869a). http://www.innocom.ru/news/magnitnye-spiny-na-nemagnitnykh-materialakh.html Нанотехнологи из Университета Твенте (Нидерланды) представили метод включения магнитных элементов в немагнитные материалы. При этом ученым удалось добиться высокого уровня контроля над процессом и избежать образования магнитных кластеров. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 15 Feb 2012 15:59:00 +0800 Нанотехнологи из Университета Твенте (Нидерланды) представили метод включения магнитных элементов в немагнитные материалы. При этом ученым удалось добиться высокого уровня контроля над процессом и избежать образования магнитных кластеров. Технология заключается в следующем: на слой золота (немагнитный материал) наносится слой органических молекул, каждая из которых содержит один ион металла — кобальта или цинка. Ионы кобальта имеют неспаренный электронный спин и поэтому ведут себя как элементарные магниты. Ионы цинка магнитными свойствами не обладают. Регулируя соотношение молекул с ионами кобальта и цинка можно выполнить точную настройку магнитных свойств конечного материала. Процесс молекулярной самосборки обеспечивает однородное распределение металлоорганических соединений на золотой подложке.Главная особенность новой технологии — она позволяет добиться беспрецедентно высокой концентрации магнитного допинга, при этом магнитные элементы не образуют кластеры. Это открытие может стать основой для производства материалов с совершенно новыми характеристиками. В частности, открывается путь для создания полупроводников с магнитными свойствами — решение данной задачи считается своеобразным «философским камнем» для физиков. Полупроводники с магнитным покрытием могут использоваться как для обработки данных (электрические свойства), так и для их хранения (магнитные ячейки памяти). На основе таких устройств возможно построение новых, более мощных компьютеров. http://www.innocom.ru/news/vpervye-sozdan-dvumernyjj-plastik-s-reguljarnojj.html До сих пор были известны только полимеры с линейными единицами повтора (цепочки). А группе под руководством профессора А. Дитера Шлютера удалось создать своеобразную «молекулярную кольчугу» нанометрового масштаба. После нескольких лет изучения проблемы ученые пришли к выводу, что двумерный пластик легче всего получить при помощи кристаллов, состоящих из однородных слоев. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 15 Feb 2012 15:25:00 +0800 В 1920 году химик Герман Стаудингер из Высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich, Швейцария) сформулировал постулат о существовании макромолекул, состоящих из множества одинаковых модулей, соединенных друг с другом. В наше время такие слова как «полимер» и «пластмасса» уже никого не удивляют. Но недавно группа ученых из того же швейцарского университета представила поистине сенсационную работу. Исследователи ETH под руководством профессора А. Дитера Шлютера и старшего преподавателя Дзюндзи Сакамото сумели изготовить двумерный пластик с регулярной структурой. До сих пор были известны только полимеры с линейными единицами повтора (цепочки). А группе Шлютера удалось создать своеобразную «молекулярную кольчугу» нанометрового масштаба. После нескольких лет изучения проблемы ученые пришли к выводу, что двумерный пластик легче всего получить при помощи кристаллов, состоящих из однородных слоев.Аспирант Патрик Киссель провел успешную полимеризацию мономеров, организованных в слоистые гексагональные монокристаллы. Для данного эксперимента были созданы специальные молекулы с фотохимической чувствительностью, для которых такое расположение является энергетически оптимальным. После облучения исходного материала световым потоком с длиной волны 470 нм, началась полимеризация мономеров во всех слоях кристалла. На заключительном этапе работы кристалл подвергся варке в специальном растворителе, что позволило отделить слои друг от друга и получить листы двумерного пластика. Структурные характеристики полученного вещества были подтверждены при помощи электронной микроскопии, проведенной в Швейцарской Федеральной Лаборатории материаловедения и технологии. Новая технология обеспечивает полный контроль над объединением мономеров, и все функциональные группы единичных молекул сохраняют свои позиции в полимере.Как отмечает г-н Сакомото, полимерные листы могут использоваться для фильтрации мельчайших молекул. Действительно, крошечные шестиугольники в полимере, образованные бензольными кольцами с тремя эфирными группами, могут быть легко удалены при помощи гидролитических процессов. Это позволит получить «сито», пригодное для селективной фильтрации молекул. Но перед тем, как думать о практическом применении открытия, необходимо определить физические и технологические характеристики нового материала. Профессор Шлютер полагает, что они могут значительно отличаться от параметров линейных полимеров. Также исследователям предстоит найти возможности производить листы больших размеров и в больших количествах. В настоящее время размер исходных кристаллов составляет всего 50 мкм. Рисунок: physorg.com http://www.innocom.ru/news/uchenye-razgadali-molekuljarnuju-tajjnu-lekarstva.html Примерно 2 тысячи лет китайские медики применяют для лечения малярии экстракт корня, известного под названием Чань Шан. Это растение — Dichroa febrifuga (голубая вечнозеленая гортензия), один из видов гортензии, растущий в Непале и Тибете. Исследования, проведенные в 2009 году, показали, что это лекарство может помочь и при аутоиммунных заболеваниях. Соединение биологически активных компонентов экстракта Чань Шаня, блокирует развитие вредного класса иммунных клеток. Новости инноваций, науки и технологий Tue, 14 Feb 2012 13:15:32 +0800 Примерно 2 тысячи лет китайские медики применяют для лечения малярии экстракт корня, известного под названием Чань Шан. Это растение — Dichroa febrifuga (голубая вечнозеленая гортензия), один из видов гортензии, растущий в Непале и Тибете. Исследования, проведенные в 2009 году, показали, что это лекарство может помочь и при аутоиммунных заболеваниях. Галофугинон (halofuginone, HF), соединение биологически активных компонентов экстракта Чань Шаня, блокирует развитие вредного класса иммунных клеток — Th17. При этом иммунная система в целом остается незатронутой. До недавнего времени считалось, что HF как-то участвует в сигнальных путях иммунной системы. Но теперь исследователи Гарвардского университета (США) выяснили, что все намного сложнее. HF включен в недавно открытый путь, названный AAR (amino acid response, аминокислотный отклик).AAR путь играет важную роль в регуляции иммунных и метаболических сигналов организма. С его помощью клетки «узнают» о том, что им надо беречь ресурсы. К примеру, при ограниченном запасе аминокислот, AAR блокирует сигналы, вызывающие воспаление, так как воспаленные ткани потребляют большое количество белков. Команда специалистов под руководством профессора Малькольма Уитмана изучила, каким образом HF активирует AAR путь. При этом исследовался один из главных жизненных процессов — перевод генной информации ДНК в аминокислотные цепочки, составные части белков. Ученые обратили внимание на аминокислоту под названием пролин. Оказалось, что HF препятствует работе специального фермента (tRNA синтетазы EPRS), ответственного за включение пролина в белки. Когда это происходит, включается путь AAR, и в этом заключается терапевтический эффект лекарства.В то же время, введение дополнительного пролина запускает обратную реакцию — влияние HF на выработку иммунных клеток Th17 снижается. Также уменьшается эффективность препарата в отношении малярии и процессов рубцевания ткани. Исследователи предположили, что HF симулирует дефицит пролина, благодаря этому активируется путь AAR, который и воздействует на иммунное регулирование. Пока непонятно, почему недостаток пролина подавляет только синтез Th17, и не влияет на другие иммунные агенты. AAR — еще малоизученный, но очень интересный и важный путь. Как отмечает профессор Уитман, халофугинон может быть не только эффективным лекарством, но и мощным инструментом изучения интересных реакций AAR. http://www.innocom.ru/news/rozy-iz-sazhi.html Набор углеродных наноструктур весьма широк. Недавно специалисты СО РАН представили еще один вариант — нанорозы. Исследование проводилось силами ученых Омского научного центра, Института проблем переработки углеводородов и Института сильноточной электроники. Новости инноваций, науки и технологий Tue, 14 Feb 2012 13:11:52 +0800 В последнее время ученые и инженеры активно изучают свойства наноструктурных углеродных материалов. Самым «простым» считается графен — плоский лист, состоящий из единичного слоя атомов. Если же графен свернуть в виде полого цилиндра, получатся уже углеродные нанотрубки. Графен, замкнутый в полую сферу, называется фуллереном, а «матрешка» из входящих друг в друга фуллеренов — углеродной нанолуковицей. Есть еще наноалмазы, наноглобулы, нановолокна и др. В общем, набор углеродных наноструктур весьма широк. Недавно специалисты СО РАН представили еще один вариант — нанорозы. Исследование проводилось силами ученых Омского научного центра, Института проблем переработки углеводородов и Института сильноточной электроники.В качестве исходного сырья использовалась обычная сажа (говоря научным языком, технический углерод). Сажа была помещена в графитовый тигель, накрытый медной диафрагмой с небольшим отверстием. Затем ученые подвергли сажу бомбардировке электронным пучком. Излучение направлялось сквозь отверстие в диафрагме, при этом сам тигель находился в вакуумной камере. В результате бомбардировки часть углерода осела на медной пленке, и масса исходного порошка уменьшилась. Специалисты СО РАН изучили осажденную и остаточную фракции при помощи электронного микроскопа. Оказалось, что бомбардировка электронами приводит к образованию наночастиц, по структуре напоминающих бутоны розы.В отличие от обычных нанолуковиц, состоящих из замкнутых углеродных сфер, нанорозы намного сложнее. У них нет четких правильных сфер, а есть только изломанные наподобие чешуек слои графена, размещенные в круговом порядке. В настоящее время ученые занимаются поиском возможных вариантов использования углеродных нанороз. В частности, новые структуры могут послужить исходным материалом для изготовления наноалмазов, которые широко используются в полировочных составах и износостойких покрытиях. В настоящее время наноалмазы производятся путем детонации, эта методика представляет определенную опасность. Поэтому разработка новой технологии синтеза наноалмазов будет весьма кстати. http://www.innocom.ru/news/pirit-vmesto-platiny-stoimost-khimicheskikh.html Специалисты Кембриджского университета (Великобритания) предложили использовать широко распространенный минерал — пирит, «золотую обманку». Сульфид железа действительно напоминает золото, но его практическая ценность не слишком велика. По крайней мере, так было до недавнего времени. Новости инноваций, науки и технологий Mon, 13 Feb 2012 15:28:00 +0800 На многих химических предприятиях используются катализаторы. Это позволяет снизить температурные требования, а также ускорить время протекания различных реакций. Наиболее хорошие результаты показывают металлы платиновой группы, но их стоимость постоянно растет. Поэтому ученые заняты поиском менее дорогих альтернатив платине. Специалисты Кембриджского университета (Великобритания) предложили использовать широко распространенный минерал — пирит, «золотую обманку». Сульфид железа действительно напоминает золото, но его практическая ценность не слишком велика. По крайней мере, так было до недавнего времени.Химики считали, что сера очень вредна для поверхностных реакций, так как ее молекулы «оккупируют» активные центры материалов. Но недавние опыты с использованием сульфида молибдена показали, что соединения серы могут иметь положительные каталитические свойства. Группа ученых Кембриджа под руководством Стивена Дженкинса занялась изучением каталитических свойств сульфида железа. Используя современные средства расчета электронных структур материалов, исследователи попытались выяснить потенциал использования пирита для захвата оксидов азота.Эти соединения являются весьма ядовитыми, и недавно законодатели ЕС приняли новые ограничения на выделение NOx транспортными средствами и промышленными предприятиями. Поэтому поиски недорогих и эффективных катализаторов, способных превратить оксиды азота в обычный азот, ведутся во многих научных центрах. Расчеты показали, что пирит может быть одним из таких катализаторов. Сейчас группа Дженкинса планирует провести ряд экспериментов для подтверждения своего открытия. При положительном результате ученые займутся изучением каталитических свойств других сульфидных и карбидных соединений, в широком спектре химических реакций. http://www.innocom.ru/news/polucheny-dokazatelstva-toksichnosti-monomernykh.html Прионами называют белковые инфекционные агенты, которые умеют воспроизводиться. Долгое время ученые и медики были уверены, что наибольшую опасность для организма представляют прионовые агрегаты — олигомеры. Но теперь исследователи из института Скриппса (Флорида, США) выяснили, что единичные молекулы (мономеры) прионов еще токсичнее. Новости инноваций, науки и технологий Mon, 13 Feb 2012 14:07:00 +0800 Долгое время ученые и медики были уверены, что наибольшую опасность для организма представляют прионовые агрегаты — олигомеры. Но теперь исследователи из института Скриппса (Флорида, США) выяснили, что единичные молекулы (мономеры) прионов еще токсичнее. Прионами называют белковые инфекционные агенты (prion — proteinaceous infectious particles), которые умеют воспроизводиться. В здоровом организме продуцируются нормальные клеточные прионовые белки (PrP). Но во время инфекций атипичные прионы воздействуют на нормальные клетки, и преобразуют их в токсичные формы.Ученые из Флориды изучили воздействие на нервные клетки мономера приона (белковая форма TPrP, в состоянии альфа-спирали). Оказалось, что молекула вызывает различные повреждения нейронов, и приводит их к гибели. Аналогичные процессы происходят при заражении коровьим бешенством и других нейродегенеративных заболеваниях. Как отмечает руководитель исследования Коринна Ласмезас, это открытие важно для точного понимания многих болезней мозга. Возможно, именно мономерные прионы являются причиной болезней Паркинсона, Альцгеймера и других заболеваний, связанных с неправильно упакованными белками. http://www.innocom.ru/news/nanoprovoda-mozhno-svarivat-s-pomoshhju-sveta.html Команда инженеров из университета Стэнфорда (США) во главе с Эриком Гарнеттом представила новый вариант соединения нанопроводов — с помощью обычного (белого) света. В работе использовались серебряные нанопроволоки в тонкой оболочке из поливинилпирролидина. Новости инноваций, науки и технологий Fri, 10 Feb 2012 12:10:26 +0800 В настоящее время для сварки металлических нанопроводов используется следующая технология: образцы выдерживаются при температуре 200°C в течение 30 минут. Но такая методика имеет существенный недостаток: из-за перегрева места спайки могут разрушаться. Команда инженеров из университета Стэнфорда (США) во главе с Эриком Гарнеттом представила новый вариант соединения нанопроводов — с помощью обычного (белого) света. В работе использовались серебряные нанопроволоки в тонкой оболочке из поливинилпирролидина. Кусочки проволоки были получены в ходе полиольного процесса: они просто осаждались на поверхность в случайном порядке. Диаметр проводников составлял 30-80 нм, длина 3-10 мкм, толщина полимерной пленки — около 2 нм. Хаотичное расположение привело к тому, что многие проводники пересекались друг с другом.Затем двумерный массив нанопроводов был облучен белым светом. Энергия света концентрировалась в местах пересечений проводников, выделяемое тепло привело к плавлению полимерной оболочки. В итоге нанопровода оказались связанными друг с другом, была получена своеобразная сеть. В рамках плазмоники этот эффект уже изучен и подтвержден экспериментально: под действием электромагнитных колебаний (в том числе и световых волн) подвижность электронов металла возрастает, вызывая нагрев проволоки. Причем в точках пересечения увеличение энергии более значительно, чем в целом по длине проводников.Новая методика изготовления сетей из прозрачных нанопроволок обладает рядом преимуществ: скорость обработки, низкие энергозатраты, предотвращение перегрева. Температура проводников повышается только на локальных участках, нагрев образца в целом незначителен. Ученые предполагают, что новая разработка найдет применение в производстве органических фотоэлектронных устройств и сенсорных панелей. В настоящее время команда Гарнетта трудится над повышением эффективности процесса. Серебро — интересный материал, но его стоимость высока, а область применения не слишком обширна. Исследователи планируют создать аналогичные сети из медных нанопроволок. Также возможно перенесение полученных результатов и на другие материалы, в том числе и неметаллические нанопроводники. http://www.innocom.ru/news/reshenie-problemy-s-kabeljami-termojadernogo.html Несколько стран запустили научный проект ИТЭР, посвященный термоядерному синтезу. Реактор на 500 мегаватт строится в Карадаше (Франция). Но недавно выяснилось, что комплект сверхпроводящих кабелей (стоимостью 16 млрд. евро) не способен выдержать запланированную нагрузку. Кабели нужны для создания специальных магнитов, удерживающих под контролем плазму в реакторе. Существующий вариант кабеля не может выдержать 40-60 тысяч циклов зарядки при сверхмощных магнитных полях и сверхнизкой температуре. Свое решение проблемы предложила команда Университета Твенте. Новости инноваций, науки и технологий Thu, 09 Feb 2012 23:22:55 +0800 Использование ядерного синтеза потенциально может обеспечить человечеству неисчерпаемые запасы энергии. Реакции по слиянию легких ядер с образованием более тяжелых сопровождается колоссальным высвобождением энергии. Именно такие процессы разогревают звезды, в том числе и наше Солнце. Ученые уже демонстрировали эксперименты по управляемому ядерному синтезу. Но количество энергии, потраченной на запуск процедуры слияния, было больше, чем полученной. Главная проблема — ядерный синтез начинается при сверхвысоких температурах (150 миллионов градусов). Несколько стран запустили научный проект ИТЭР, посвященный термоядерному синтезу. Реактор на 500 мегаватт строится в Карадаше (Франция). Но недавно выяснилось, что комплект сверхпроводящих кабелей (стоимостью 16 млрд. евро) не способен выдержать запланированную нагрузку.Кабели нужны для создания специальных магнитов, удерживающих под контролем плазму в реакторе. Испытания показали, что существующий вариант кабеля не может выдержать 40-60 тысяч циклов зарядки при сверхмощных магнитных полях и сверхнизкой температуре. Свое решение проблемы предложила команда Университета Твенте (Голландия) под руководством Аренда Ниджуиса (Arend Nijhuis). Ученые разработали новую конфигурацию «косы» из 864 проводов, диаметр каждого из них — 0,8 мм. Согласно предварительным подсчетам, новая конструкция обеспечивает не только хорошую поддержку для проводников, но и снижение нагрева проводников под влиянием вихревых токов. Тестирование разработки пройдет в Швейцарии, в первую неделю марта. Стоит отметить, что испытаниям подвергнется не только голландский вариант кабеля, но и три других конфигурации. http://www.innocom.ru/news/onlajjnovyjj-servis-dlja-issledovatelejj-i.html Специалисты Массачусетского технологического института (США) в сотрудничестве с коллегами из Технического университета Мадрида разработали и запустили онлайновый сервис «Примеси в эффективности» (также известен под названием I2E). На основе данных о количестве примесей в кремнии программа моделирует различные стратегии производства, с подключением описаний этапов обработки и характеристик планируемого материала. Новости инноваций, науки и технологий Thu, 09 Feb 2012 23:11:42 +0800 В настоящее время для производства солнечных элементов чаще всего используется кремний. В процессе производства пластины высокоочищенного кремния проходят через несколько стадий постепенного нагрева и охлаждения. Но исходный материал может иметь незначительное количество примесей (в частности, молекул железа) которые способны повлиять на эффективность получаемых устройств. Компании, как правило, не могут позволить себе провести нужные эксперименты, чтобы определить степень негативного воздействия примесей. Но специалисты Массачусетского технологического института (США) в сотрудничестве с коллегами из Технического университета Мадрида (Испания) разработали и запустили онлайновый сервис «Примеси в эффективности» (также известен под названием I2E).На основе данных о количестве примесей в кремнии программа моделирует различные стратегии производства, с подключением описаний этапов обработки и характеристик планируемого материала. За небольшой период времени (около минуты) сервис выдает данные о прогнозируемой эффективности готовых элементов. Также сообщается наиболее оптимальный вариант производства батарей. Как отмечает руководитель проекта доцент Тонио Буонассиси, высокотемпературная обработка приводит к перераспределению частичек железа в кремнии. Между тем, в солнечных батареях атомы металлов препятствуют свободному прохождению электронов. В этой ситуации очень многое зависит от распределения частиц металла. Участник работы, аспирант Дэвид Феннинг, приводит аналогию с митингами протеста. Если большая толпа блокирует центральную магистраль, многие машины могут воспользоваться обходными трассами.В итоге скорость движения снижается, но это не катастрофа. А вот если на каждой улице имеется один — два демонстранта, происходит транспортный коллапс. Команда Буонассиси нашла способ воплотить информацию об основных физических процессах в подробном компьютерном моделировании. Чтобы подтвердить точность своей программы, ученые провели ряд экспериментов. С помощью рентгеновского излучения, получаемого на синхротроне в Аргоннской национальной лаборатории (Испания), они определили фактическое распределение частиц железа в пластинах кремния, прошедших термическую обработку Результаты исследований совпали с теми данными, которые были получены путем моделирования. Остается добавить, что сайт на основе программы МИТ работает бесплатно и доступен для всех желающих. http://www.innocom.ru/news/vyveden-gibrid-mjagkogo-sorta-pshenicy.html Был создан набор линий мягкой пшеницы, включающих различные интрогрессии пшеницы Тимофеева. Одна из них продемонстрировала высокую устойчивость к бурой ржавчине. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 08 Feb 2012 22:55:43 +0800 В каждом регионе России есть свои опасные заболевания сельскохозяйственных растений. В Западной Сибири наиболее вредоносной считается бурая ржавчина, которая способна уничтожить до 30% урожая мягкой пшеницы. Неудивительно, что ученые Института цитологии и генетики СО РАН (ИЦИГ) давно работают над задачей создания генетической защиты растений от этой болезни. С 1981 года сотрудники лаборатории молекулярной генетики под руководством доктора биологических наук Е. Салиной занимаются анализом генома злаков с помощью молекулярных маркеров. ДНК-маркеры не являются причинами устойчивости растений к факторам внешней среды, вредителям и болезням. Но, выявляя их наличие в геноме, ученые могут с большой степенью уверенности судить о наличии тех или иных полезных свойств. За 20 лет работы сотрудники ИЦИГ сумели идентифицировать свыше 2 000 маркеров в ДНК пшеницы и родственных растений.В настоящее время внимание ученых сосредоточено на пшенице мягких сортов, зерно которой используется в хлебопекарной промышленности. Работа идет сразу в двух направлениях. Во-первых, изучается структура генома растения, в том числе при помощи секвенирования. Во-вторых, полученные в ходе этого процесса результаты используются для разработки маркеров и исследования различных гибридных сортов. Стоит отметить, что образцы гибридов материал пшеницы и родственных видов (даже дикорастущих) собирается в ИЦИГ с момента основания института. Во время гибридизации происходит интрогрессия — проникновение чужих генов в основную ДНК. То есть несколько хромосомных фрагментов или даже целые хромосомы одного вида входят в хромосомный набор другого вида. Когда ученые получили возможность анализировать маркеры пшеницы, они приступили к анализу имеющейся коллекции. Одновременно началось создание новых линий мягкой пшеницы, со строго определенными интрогрессиями.Специалисты лаборатории старались сделать так, чтобы замещение генов происходило в единичном числе. Отслеживание важных фрагментов чужеродных хромосом производилось с помощью маркеров (маркер-опосредованная селекция). Такая методика достаточно эффективна для создания гибридов с заранее заданными свойствами. В конце концов, был создан набор линий мягкой пшеницы, включающих различные интрогрессии пшеницы Тимофеева. Одна из них продемонстрировала высокую устойчивость к бурой ржавчине. Как отмечает Е. Салина, полученные доноры генетического материала будут использоваться в совместной работе с Россельхозакадемией СО РАН. Ученые надеются, что в скором времени сорта, обладающие генетической устойчивостью к бурой ржавчине, получат широкое распространение в аграрных хозяйствах региона и страны в целом. http://www.innocom.ru/news/uchenye-novosibirska-razrabotali-novye-sredstva.html В 2011 году, в сотрудничестве со специалистами из Государственного научного центра «Вектор», сибирские химики занимались созданием препаратов для борьбы с натуральной (черной) оспой. Эта болезнь является весьма опасной, в Средние века она приводила к масштабным эпидемиям, сравнимым по последствиям с эпидемиями чумы. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 08 Feb 2012 22:49:08 +0800 Председатель СО РАН А. Л. Асеев встретился с журналистами и рассказал о новых разработках ученых Новосибирского института органической химии им. Н. Н. Ворожцова. В 2011 году, в сотрудничестве со специалистами из Государственного научного центра «Вектор», сибирские химики занимались созданием препаратов для борьбы с натуральной (черной) оспой. Эта болезнь является весьма опасной, в Средние века она приводила к масштабным эпидемиям, сравнимым по последствиям с эпидемиями чумы. Как заявил гендиректор «Вектора» А. Н. Сергеев, в наши дни вирус может стать оружием террористов. Поэтому ученые всерьез задумались о защите населения страны от возбудителя оспы и разработали целый комплекс препаратов.Во-первых, это средство для лечения болезни «НИОХ-14». Лекарство уже прошло стадию доклинических испытаний и показало высокую эффективность в лечении оспы мышей, кроликов, коров и обезьян. Кроме того, проводились испытания в отношении натуральной оспы, опасной и для животных, и для человека. В этих случаях «НИОХ-14» также продемонстрировал положительные результаты. Препарат должен еще пройти первую и вторую фазу клинических испытаний, после этого может начаться его промышленное производство. Вторая разработка сибирских химиков — мультиплексная система диагностики различных видов оспы.Третья новинка — оральный вариант вакцины от натуральной оспы. В 2012 году прививка должна пройти вторую стадию клинических испытаний. Существующая на данный момент вакцина вводится в организм при помощи скарификации кожного покрова и может вызывать различные осложнения. Новый препарат имеет форму глотательной таблетки, что намного удобнее. К тому же, для создания вакцины используется рекомбинантный штамм вируса с удаленным геном вирулентности. Поэтому прививка должна стать безопаснее, чем раньше. http://www.innocom.ru/news/gazovyjj-obmen-v-rastenijakh-kontroliruetsja.html Механизм регулирования образования устьиц долгое время оставался неизвестным. Но ученые университета Карнеги (США) Чжиюн Ван, Тае-Вук Ким и Доминик Бергман сумели выявить вещества, играющие главную роль в этом процессе. Новости инноваций, науки и технологий Tue, 07 Feb 2012 10:52:43 +0800 Листья растений покрыты плотным восковым слоем, который является газонепроницаемым. Такая защита позволяет предотвратить излишнее испарение влаги. Дыхание (газовый обмен) осуществляется через так называемые устьица — микроскопические поры на поверхности листьев. Эти каналы имеют решающее значение для жизни и роста растений. Неудивительно, что количество устьиц и их распределение обычно строго регламентировано. Соблюдается оптимальная пропорция для обеспечения максимального объема фотосинтеза при минимальных потерях воды. Механизм регулирования образования устьиц долгое время оставался неизвестным. Но ученые университета Карнеги (США) Чжиюн Ван, Тае-Вук Ким и Доминик Бергман сумели выявить вещества, играющие главную роль в этом процессе.Это особые стероидные гормоны, называемые брассиностеридами. Стоит отметить, что брассиностероиды влияют на многие аспекты жизни растений. В частности, они подавляют гены фотосинтеза при недостаточном освещении. Мутантные растения, лишенные чувствительности к брассиностероидам, являются дефектными: наблюдается снижение всхожести семян, карликовость, бесплодие и т. д. Авторы нового исследования обнаружили, что у таких растений имеется чрезмерное количество неравномерно расположенных устьиц. Таким образом, было выявлено влияние этого класса гормонов на формирование важнейших органов растений. Ученые установили, что брассиностероиды связываются с рецепторами на поверхности растительных клеток и инициируют цепочку сигналов, определяющих включение и выключение определенных генов в ядре клеток.Одними из главных элементов этой цепочки являются белки под названием BIN2 и YODA (белки с подобными функциями содержатся и в организме человека). Если брассиностероид отсутствует, протеин BIN2 препятствует действию белка YODA, в итоге начинается образование устьиц. При наличии брассиностероида BIN2 инактивируется, за счет этого YODA действует в полную силу и формирование устьиц подавляется. Как отмечает г-н Ван, новое исследование подтверждает значительное влияние брассиностероидов на координацию физиологических аспектов развития и роста растений. Результаты работы могут пригодиться ученым, изучающим другие системы растительных клеток. Ведь химическая регуляция физиологии растений при помощи брассиностероидов является теперь наиболее понятной и изученной системой. http://www.innocom.ru/news/reagent-dlja-zashhity-ot-gololeda-na-osnove-torfa.html Специалисты Государственного технического университета города Твери разработали реагент «Растопит», принципиально отличающийся от всех современных препаратов подобного типа. В его основе не минеральные соли, а комплекс органических веществ, главным из которых является обычный торф. «Растопит» выполняет сразу две функции. Во-первых, он делает поверхность льда шершавой. Во-вторых, благодаря своему темному цвету, реагент активно поглощает солнечную энергию. В итоге лед начинает нагреваться и быстро тает. Новости инноваций, науки и технологий Tue, 07 Feb 2012 10:44:34 +0800 Новые антигололедные реагенты появляются довольно часто — в зимнее время они пользуются большим спросом. Вот только результаты от их использования не всегда удовлетворительны. К примеру, в Москве на закупку реагентов уже потрачено 4,5 млрд. рублей. Но, как оказалось, новинка не способна эффективно работать при температуре ниже –15 градусов по Цельсию. В Челябинске новый реагент «Геодор» вызвал множество нареканий со стороны автовладельцев. Дороги стали очень грязными, водителям приходится намного чаще мыть машины. При этом число аварий не уменьшилось, так как на трассах по-прежнему скользко. Использование традиционных песчано-соляных смесей также неэффективно. Песок забивает и выводит из строя коллекторы, а едкие соли портят обувь и машины, влияют на здоровье людей.Специалисты Государственного технического университета города Твери разработали реагент «Растопит», принципиально отличающийся от всех современных препаратов подобного типа. В его основе не минеральные соли, а комплекс органических веществ, главным из которых является обычный торф. «Растопит» выполняет сразу две функции. Во-первых, он делает поверхность льда шершавой. Во-вторых, благодаря своему темному цвету, реагент активно поглощает солнечную энергию. В итоге лед начинает нагреваться и быстро тает. Составные части реагента смешиваются в специальной установке — грануляторе — который работает по принципу мясорубки. Производительность аппарата довольно высока — тонна реагента в час. Стоимость «Растопита» ниже, чем песчано-соляной смеси (600 рублей за тонну против 1073 рублей), а расход меньше. Кроме того, новинка не наносит вреда экологии и здоровью людей, не портит машины и обувь. http://www.innocom.ru/news/novyjj-tip-vysokotemperaturnykh-fotonnykh.html Специалисты Массачусетского технологического института (США) представили новый тип фотонных кристаллов, предназначенный для выделения волн инфракрасного диапазона. Кристаллы имеют классическую двумерную решетчатую структуру. Но данные устройства способны надежно работать при сверхвысоких температурах — до 1200 градусов по Цельсию. На основе этих устройств могут быть построены эффективные инфракрасные излучатели для различных датчиков и сенсоров. Кроме того, разработкой заинтересовались в НАСА — новинка может быть использована в радиоизотопных тепловых генераторах, снабжающих энергией космические аппараты. Новости инноваций, науки и технологий Mon, 06 Feb 2012 16:32:33 +0800 Фотонными кристаллами называются особые структуры, пропускающие излучение с определенной длиной волны и поглощающие остальной свет. В природе примером фотонного кристалла может служить опал, разлагающий видимый свет на множество оттенков радуги благодаря своей слоистой структуре. Промышленные фотонные кристаллы представляют собой решетки, где участки одного материала чередуются с вкраплениями другого (или с микроскопическими отверстиями). Специалисты Массачусетского технологического института (США) представили новый тип фотонных кристаллов, предназначенный для выделения волн инфракрасного диапазона. Кристаллы имеют классическую двумерную решетчатую структуру. Но данные устройства способны надежно работать при сверхвысоких температурах — до 1200 градусов по Цельсию.Разработчикам пришлось преодолеть множество препятствий — ведь при таком экстремальном нагревании многие материалы подвержены коррозии, растрескиванию, плавке и даже испарению. Поэтому исследователи решили использовать высокочистый вольфрам и тантал. Также была создана специальная геометрия решетки, позволяющая избежать деформаций структуры при нагревании. Как отмечает руководитель проекта доктор Иван Целановик, методика изготовления кристаллов нового типа отличается простотой, низкой себестоимостью и масштабируемостью. В производственном процессе используются стандартные приемы микротехнологии и существующее оборудование для производства компьютерных чипов. Что касается сферы применения высокотемпературных фотонных кристаллов, то она весьма обширна.На основе этих устройств могут быть построены эффективные инфракрасные излучатели для различных датчиков и сенсоров. Кроме того, разработкой заинтересовались в НАСА — новинка может быть использована в радиоизотопных тепловых генераторах, снабжающих энергией космические аппараты. Еще одна возможная область использования — устройства питания для портативной электроники. Вместо традиционных аккумуляторов гаджеты можно оснастить термофотоэлектрическими генераторами (ТФГ), в которых электричество получается из микрореакторов на топливе типа бутана. При одинаковом размере и весе подобные системы дают 10-кратное увеличение времени работы (по сравнению с существующими аккумуляторами). А для создания таких ТФГ систем необходимы высокотемпературные фотонные кристаллы. http://www.innocom.ru/news/vpervye-obnaruzheny-zamknutye-molekuly-rnk.html До недавнего времени считалось, что все молекулы РНК имеют начало и конец. Но ученые из Университета Стэнфорда (США) опубликовали данные о том, что в живых клетках имеется большое количество замкнутых (кольцеобразных) молекул РНК. Открытие произошло почти случайно — исследователи занимались изучением скрытых экзон. РНК синтезируются в ходе транскрипции на ДНК-шаблоне, свежая молекула представляет собой перемешанные между собой экзоны и интроны. При этом экзоны — «нужные» фрагменты, влияющие на функционал молекулы, а интроны — информационный «мусор». Новости инноваций, науки и технологий Sun, 05 Feb 2012 11:32:51 +0800 До недавнего времени считалось, что все молекулы РНК имеют начало и конец. Но ученые из Университета Стэнфорда (США) опубликовали данные о том, что в живых клетках имеется большое количество замкнутых (кольцеобразных) молекул РНК. Открытие произошло почти случайно — исследователи занимались изучением скрытых экзон. РНК синтезируются в ходе транскрипции на ДНК-шаблоне, свежая молекула представляет собой перемешанные между собой экзоны и интроны. При этом экзоны — «нужные» фрагменты, влияющие на функционал молекулы, а интроны — информационный «мусор».В ходе созревания РНК молекула сильно редактируется, в итоге экзоны сшиваются в непрерывную цепочку (процесс сплайсинга). Но некоторые интроны могут при особых условиях становиться экзонами. Кроме того, экзонами могут стать и посторонние последовательности. Возможно, именно такие процессы обуславливают перерождение здоровых клеток в раковые. Исследователи анализировали случаи появления «неправильных» экзонов и вдруг выявили экзоны, которые могут существовать только в кольцеобразных РНК. То есть в ходе сшивания таких экзонов структура зрелой молекулы неминуемо замыкается.Чтобы проверить свое открытие, ученые обработали выделенные из клеток РНК особым ферментом, способным расщеплять линейные молекулы. Часть РНК остались невредимыми, и они имели предсказанную замкнутую структуру. Причем количество таких колец оказалось весьма значительным, они были обнаружены и в злокачественных, и в здоровых клетках. Правда, назначение таких молекул и условия их образования пока неизвестны. Поэтому неудивительно, что многие эксперты отнеслись к работе стэнфордских ученых с изрядной долей скепсиса. Так что теперь исследователям предстоит провести дополнительные эксперименты по подтверждению и уточнению своей гипотезы. http://www.innocom.ru/news/zatoplennaja-drevesina-otravljaet-vodoemy-fenolami.html К такому выводу пришли красноярские ученые Института химии и химической технологии СО РАН. Известно, что во время строительства крупных ГЭС в бассейнах Ангары и Енисея затоплению подверглись обширные лесные массивы. В СССР предварительная вырубка таких лесов была признана экономически невыгодной. Поэтому в течение многих лет деревья находятся под водой и медленно разлагаются под действием грибов и бактерий. Новости инноваций, науки и технологий Sat, 04 Feb 2012 12:21:00 +0800 К такому выводу пришли красноярские ученые Института химии и химической технологии СО РАН. Известно, что во время строительства крупных ГЭС в бассейнах Ангары и Енисея затоплению подверглись обширные лесные массивы. В СССР предварительная вырубка таких лесов была признана экономически невыгодной. Поэтому в течение многих лет деревья находятся под водой и медленно разлагаются под действием грибов и бактерий. Ученые выяснили, что в результате гниения древесины в реки и другие водоемы попадают токсичные вещества. Наиболее опасными из них являются фенолы, которые содержатся в различных частях деревьев в свободном и связанном виде. Фенольные соединения способны отравлять воду даже в небольших количествах. К счастью, фенолы отличаются низкой химической стойкостью. Но разные соединения распадаются с разной скоростью.Быстрее всех разрушается обычный фенол, намного медленнее – крезолы, а демитилфенолы разлагаются очень долго. Стоит отметить, что проблема загрязнения Енисея фенолами изучается давно. Но красноярские специалисты впервые сумели составить подробный перечень содержащихся в воде соединений. Для этого использовались методики жидкостной хроматографии и капиллярного электрофореза. Также ученые поставили эксперимент и выяснили, какие именно фенольные соединения попадают в воду из гниющей древесины. В стеклянные емкости были помещены опилки, кора, почва, и смесь лесной почвы с древесными отходами лиственницы сибирской. Все емкости были залиты речной водой и закрыты. Шесть месяцев емкости выдерживались при естественной температуре и освещении. Затем ученые проанализировали состав воды.Оказалось, что выделение токсичных веществ зависит от наличия в воде микроорганизмов. В их присутствии в воду попадают фенол, резорцин и пирокатехин, а также крезолы. Причем кора деревьев опаснее, чем опилки: из нее выделяется гораздо больше фенолов. Возможно, это связано с большим содержанием в ней лигнина. Выделение фенолов из почвы также происходит, но в крайне малых количествах. Входящие в состав почвы структуры отличаются высокой устойчивостью к биологическому разложению. Разработанные в ходе исследования методики могут быть использованы для мониторинга состояния природных водоемов, а также для определения источников загрязнений. http://www.innocom.ru/news/vodorosli-perspektivnaja-alternativa-tradicionnym.html Использование водорослей на корм скоту очень выгодно. Производительность масла в расчете на акр площадей у них в 50 раз выше, чем у кукурузы. И им не нужна земля и пресная вода. Что касается содержания белка, то в разных видах водорослей оно составляет от 20 до 70% (в кукурузе — 10%, в сое — 40%). Наконец, в своих экспериментах профессор Лэй использует не обычные водоросли, а отходы производства биотоплива — высушенные и обезжиренные водоросли. Новости инноваций, науки и технологий Fri, 20 Jan 2012 18:23:25 +0800 Профессор Корнельского университета (США) Ксинжен Лэй кормит лабораторных птиц и свиней морскими водорослями. По мнению ученого, в ближайшем будущем такие корма могут стать обычными в рационе сельскохозяйственных животных. Они вполне способны заменить смеси из кукурузы и сои, которые используются сейчас. Для производства этих культур требуется плодородная земля, пресная вода, удобрения, пестициды для отпугивания вредителей и топливо для тракторов и комбайнов. К тому же соя и кукуруза — продукты, потребляемые в пищу человеком. В условиях возможного дефицита продовольствия неэтично скармливать животным то, что ест человек.В то же время, использование водорослей на корм скоту очень выгодно. Производительность масла в расчете на акр площадей у них в 50 раз выше, чем у кукурузы. И им не нужна земля и пресная вода. Что касается содержания белка, то в разных видах водорослей оно составляет от 20 до 70% (в кукурузе — 10%, в сое — 40%). Наконец, в своих экспериментах профессор Лэй использует не обычные водоросли, а отходы производства биотоплива — высушенные и обезжиренные водоросли. А значит, нет необходимости специально выращивать водоросли или добывать их в море на корм скоту. Потенциальный мусор превращается в ценный продукт, при этом могут освободиться тысячи гектаров пахотной земли.По приблизительным подсчетам, во всем мире содержится 1 миллиард свиней, 1 миллиард голов крупного рогатого скота, 2 млрд. овец и коз и 40 млрд. различных птиц. К моменту продажи средняя свинья съедает около 300 кг сои или кукурузы. Замена всего 10% рациона на сушеные водоросли позволяет экономить до 33 млн. тонн зерна. В настоящее время профессор Лэй и его команда изучает различные виды водорослей, с целью определения наиболее приемлемых для производства корма. Также подбирается оптимальное соотношение водорослей, сои и кукурузы в рационе. Наконец, ученые пытаются выяснить, существует ли опасность (или польза) для человека в потреблении мяса, молока и яиц от животных, питающихся водорослями. http://www.innocom.ru/news/semena-chudo-dereva-pomogut-v-ochistke-pitevojj.html Представительница Ассоциации химии США Стефани Б. Велегол вместе с коллегами предложила новый, дешевый и простой способ получения безопасной воды. В данной технологии используется только песок и семена моринги масличной (чудо-дерево, Moringa oleifera). Это растение широко культивируется в странах с тропическим и субтропическим климатом. Моринга обладает высокой устойчивостью к засухам и бедным почвам, быстро растет. Новости инноваций, науки и технологий Fri, 20 Jan 2012 18:19:27 +0800 В развивающихся странах очень остро стоит вопрос доступа к чистой питьевой воде. Примерно 1 млрд. людей лишены возможности пить нормальную воду. Причем из-за бедности этих стран в них практически отсутствуют традиционные системы очистки и дезинфекции воды. Представительница Ассоциации химии США Стефани Б. Велегол вместе с коллегами предложила новый, дешевый и простой способ получения безопасной воды. В данной технологии используется только песок и семена моринги масличной (чудо-дерево, Moringa oleifera). Это растение широко культивируется в странах с тропическим и субтропическим климатом. Моринга обладает высокой устойчивостью к засухам и бедным почвам, быстро растет. Практически все части дерева используются в каких-либо целях, отсюда и название «чудо-дерево».Уже давно известно, что входящий в состав семян натуральный катионный белок (MOCP) может использоваться в качестве антимикробного флокулянта для осветления и обеззараживания воды. Но проблема в том, что семена моринги выпускают и другие органические вещества и водорастворимые белки (dissolved organic matter, DOM). Наличие DOM в воде стимулирует повторный рост патогенных микроорганизмов, спустя какое-то время после процедуры. Таким образом, очищенная с помощью семян моринги вода не может храниться долго. Команда Стефани Б. Велегол предложила добавить к положительно заряженным MOCP отрицательно заряженный песок. То есть белок, способный связываться с частицами осадка и убивать микробы, предварительно подвергали адсорбации и иммобилизации на поверхности песчаных гранул.Затем эти гранулы промывали, чтобы удалить избыток органического вещества. И уже потом сквозь такой фильтр пропускали воду. Эксперименты показали, что функционализированный песок (F-песок) удаляет из воды болезнетворные микробы и микросферы двуокиси кремния, убивает кишечную палочку и осветляет суспензии каолина. Антимикробные свойства фильтра оценивались при помощи флуоресцентного окрашивания бактерий (живые и мертвые микробы светились по разному). Концентрация DOM в растворе вычислялась путем измерения биохимического потребления кислорода. В целом, опыты показали, что F-песок с экстрактом семян моринги — это простой, дешевый и эффективный инструмент для получения безопасной воды, пригодной к длительному хранению. http://www.innocom.ru/news/podavlenie-sosudov-opukholi-provociruet.html Методика лечения рака, долгое время считавшаяся эффективной, приносит пациентам больше вреда, чем пользы. По мнению авторов исследования, это вовсе не означает, что препараты типа сунитиниба нельзя использовать. Просто вместе с ними нужно назначать лекарства, подавляющие образование метастаз. Новости инноваций, науки и технологий Thu, 19 Jan 2012 09:06:35 +0800 Часто злокачественные новообразования лечатся таким образом: в них вводятся препараты, подавляющие работу кровеносных сосудов. Питание опухоли и снабжение ее кислородом уменьшается, рост опухоли прекращается, в конце концов новообразование погибает. Но исследователи Медицинского Центра Дьяконессы Бет Израиль (США) выяснили, что такая терапия может быть очень опасной. Ученые провели ряд экспериментов на мышах и выяснили, что «перекрытие кислорода» первичной опухоли способствует широкому распространению метастаз. Для опытов путем генной модификации были созданы специальные мыши. У этих особей при помощи химических веществ легко включалось и выключалось действие особых клеток — перицитов (являются опорными и структурными элементами кровеносных сосудов).Изначально ученые просто хотели узнать, можно ли, воздействуя на перициты, подавлять рост капилляров в опухолях. Мышам привили опухоли молочной железы, дали им прижиться и обзавестись полноценной кровеносной системой. Затем при помощи лекарства перициты в сосудах опухоли были выключены, их количество сократилось на 60%. Благодаря этому объем опухоли за 25 дней уменьшился на 30%. Но в то же время в 3 раза увеличилось число вторичных опухолей и метастаз в легких. Ученые пришли к выводу, что, попадая в неблагополучные условия, раковые клетки переходят на программу выживания.Они становятся мобильными, попадают в кровяное русло и отправляются на поиски других мест обитания. При гипоксии опухоли в 5 раз увеличивается количество белков, сопровождающих отделение раковых клеток (эпителиально-мезенхимальный переход). Также активируется особый рецептор Met, отвечающий за миграцию раковых клеток и образование метастаз. Чтобы перепроверить свою гипотезу, ученые провели испытания известных клинических препаратов сунитиниба и иматиниба на обычных (не модифицированных) мышах с первичными опухолями. Результат был аналогичным: рост кровеносных сосудов подавлялся из-за снижения количества перицитов, при этом число метастаз росло.Наконец, анализ биологических материалов и историй болезни пациентов с раком молочной железы на разных стадиях лечения, также подтвердил данную закономерность. При получении лекарств число перицитов в сосудах опухоли сокращалось. Но метастатическая активность росла, и состояние больных ухудшалось. Смертность при большом количестве мелких вторичных опухолей и метастаз составляла более 80% (за период в 5 лет). Таким образом, методика лечения рака, долгое время считавшаяся эффективной, приносит пациентам больше вреда, чем пользы. По мнению авторов исследования, это вовсе не означает, что препараты типа сунитиниба нельзя использовать. Просто вместе с ними нужно назначать лекарства, подавляющие образование метастаз. http://www.innocom.ru/news/armirovanie-kompozitov-s-pomoshhju-magnitnogo.html Специалисты из Швейцарской высшей технической школы Цюриха разработали новый способ контроля ориентации армирующих частиц в композитах. Они покрыли усиливающие компоненты суперпарамгнитными наночастицами и приложили к ним внешнее магнитное поле. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 18 Jan 2012 17:57:00 +0800 Композиты весьма популярны в промышленности, так как их удельная прочность часто выше, чем у металлов. Для усиления полимерной матрицы используются армирующие элементы — тонкие нити из стали, углерода или кевлара. Правда, такой способ имеет свои недостатки: жесткость материала возрастает только в одном направлении, а в остальных композит остается уязвимым. Существуют и другие методики армирования — к примеру, создание сложных 3D массивов. Но они не обеспечивают высокоточный контроль над порядком расположения армирующих частиц. Поэтому готовые материалы часто получаются дефектными — распадаются на отдельные слои, обладают низким ударным сопротивлением и т. п.Специалисты из Швейцарской высшей технической школы Цюриха разработали новый способ контроля ориентации армирующих частиц в композитах. Они покрыли усиливающие компоненты суперпарамгнитными наночастицами и приложили к ним внешнее магнитное поле. Математические расчеты показали, что для точного структурирования стержней и пластин размером 5 и 10 мкм достаточно поля с магнитной индукцией в 0,8 мТл. В ходе экспериментальной проверки ученые создавали композиты с использованием пластин из оксида алюминия (длиной 7,5 мкм, толщиной 200 нм) и стержней из полугидрата сульфата кальция (длина 10 мкм, диаметр 1 мкм).Для придания этим элементам магнитных свойств использовались наночастицы оксида железа. Ориентация компонентов зависела от степени покрытия наночастицами тех или иных участков (поверхностей) арматуры. Различные варианты структур композитов приводятся на фотографии. Затем ученые измерили механические характеристики полученных материалов, результат оказался весьма впечатляющим. Новая методика уже готова к практическому применению. Так что новые композиты, полученные при помощи магнитных полей, появятся очень скоро. http://www.innocom.ru/news/kak-predotvratit-nejjrodegenerativnye.html Специалисты Университета штата Мичиган (США) провели серьезное исследование, посвященное характеристикам образования альфа-синуклеиновых белков. Исследователи пришли к выводу, что медленное сворачивание молекулярной цепочки напрямую связано с опасностью слипания белка в комок и образования дефектных бляшек. Это открытие — первый шаг к новым методикам лечения нейродегенеративных заболеваний. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 18 Jan 2012 15:37:00 +0800 Ученые знают, что многие болезни мозга (Паркинсонизм, болезни Лу Герига и Альцгеймера) связаны с образованием белковых бляшек, приводящих нервные клетки к вырождению. В частности, болезнь Паркинсона ассоциируется с действием альфа-синуклеиновых протеинов. Вместе с тем, белки выполняют в организме множество функций, и жизнь любых клеток без них невозможна. Известно, что белки — это молекулы-цепочки, состоящие из большого количества аминокислот. И если структура многих белков уже изучена, то процессы построения молекулярных цепочек остаются малопонятными. Специалисты Университета штата Мичиган (США) провели серьезное исследование, посвященное характеристикам образования альфа-синуклеиновых белков.Руководителем группы ученых был доктор Басир Ахмад, ему помогала адъюнкт-профессор физики и астрономии Лиза Лапидус. С помощью специального лазерного оборудования ученые определяли скорость, с которой составные части белка меняются местами. Также качество протеина, получаемого при разных скоростях процесса. Исследователи пришли к выводу, что медленное сворачивание молекулярной цепочки напрямую связано с опасностью слипания белка в комок и образования дефектных бляшек. Как отмечает Лиза Лапидус, это открытие — первый шаг к новым методикам лечения нейродегенеративных заболеваний. В настоящее время ученые испытывают различные соединения (куркумин, ресвератрол и др.), пытаясь вывести процесс образования протеина из опасного диапазона и предотвратить ошибочные агрегации. http://www.innocom.ru/news/najjden-gen-regulirujushhijj-pitanie-semjan.html Если о существовании таких генов у человека и других млекопитающих известно давно, выделение аналогичного гена в царстве растений сделано впервые. Ученые уверены, что их исследование поможет генетикам и селекционерам всего мира в их работе по повышению урожайности сельскохозяйственных культур. Новости инноваций, науки и технологий Mon, 16 Jan 2012 22:28:01 +0800 Исследователи Университета Уорвика (Великобритания) идентифицировали ген, контролирующий передачу питательных веществ от растения к семенам. Ген под названием Meg1 был выделен в кукурузе. В отличие от большинства генов, которые передаются потомству и от отцовской, и от материнской хромосомы, новый ген наследуется только по материнской линии. Такая форма экспрессии генов (импринтинг) наблюдается у многих видов животных. К примеру, некоторые гены человека, наследуемые только от матери, регулируют передачу питательных веществ от матери к плоду через плаценту.Но если о существовании таких генов у человека и других млекопитающих известно давно, выделение аналогичного гена в царстве растений сделано впервые. Ученые уверены, что их исследование поможет генетикам и селекционерам всего мира в их работе по повышению урожайности сельскохозяйственных культур. По сути дела, раскрывается механизм, за счет которого размеры семян и их питательная ценность могут быть значительно увеличены. Открытие гена Meg1 — важный шаг на пути решения глобальной задачи обеспечения продовольствием растущего населения планеты. http://www.innocom.ru/news/griby-mogut-pomoch-v-udalenii-svincovykh.html Поразительная активность грибов в отношении свинца объясняется их способностью к производству органических кислот и других активных веществ. Скорее всего, грибы выделяют некие химические комплексы, которые трансформируют свинец, а затем вступают в реакцию с фосфором. Возможно, данный механизм позволяет грибам выживать на загрязненных почвах. Новости инноваций, науки и технологий Fri, 13 Jan 2012 18:57:43 +0800 Свинец широко используется в промышленности, из-за этого свинцовые загрязнения являются серьезной проблемой для всего мира. До сих пор для снижения активности свинца в зараженных почвах в них вносили соединения фосфора. Таким образом получался пироморфит (Pb5[РО4]3Cl, хлорофосфат свинца) — стабильное и относительно безопасное минеральное соединение. Но ученые из Университета Данди (Великобритания) предложили новое решение проблемы свинцовых загрязнений — биологическое. Они выяснили, что союзниками в борьбе с этим металлом могут стать некоторые виды грибов.Как пояснил руководитель исследования Джеффри Гэдд, свинец считается весьма устойчивым веществом. Несмотря на это, грибки и другие микробы способны атаковать его. Ученые наблюдали за состоянием свинцовой дроби: одна часть образцов находилась в обычных условиях, другая была специально инкубирована плесневыми грибками. В течение месяца на зараженных дробинках стали появляться следы пироморфита, и количество этого вещества со временем увеличивалось. В то же время, незараженные образцы тоже подвергались нормальной коррозии. Но на поверхности этих дробинок образовывались менее устойчивые формы соединений свинца.Ученые сделали вывод, что поразительная активность грибов в отношении свинца объясняется их способностью к производству органических кислот и других активных веществ. Скорее всего, грибы выделяют некие химические комплексы, которые трансформируют свинец, а затем вступают в реакцию с фосфором. Возможно, данный механизм позволяет грибам выживать на загрязненных почвах. По мнению Гэдда, это открытие станет серьезным подспорьем в деле оздоровления экосистемы планеты. http://www.innocom.ru/news/novoe-sredstvo-dlja-ostanovki-krovotechenijj.html Во многих клиниках Европы и США для остановки кровотечений используются сильно впитывающие желатиновые спонжи, производимые датской компанией Ferrosan Medical Devices. Перед применением губки смачиваются жидкостью, содержащей тромбин. Команда Массачусетского технологического института в сотрудничестве с Ferrosan решили улучшить данную технологию. Они разработали специальное покрытие в виде спрея. Новости инноваций, науки и технологий Thu, 12 Jan 2012 10:42:00 +0800 Неконтролируемые кровотечения часто приводят к летальному исходу, особенно, если ранение получено во время военных действий. Традиционные методы остановки крови (к примеру, жгуты) не подходят для шеи и некоторых других участков тела. В последние годы ученые разработали несколько альтернативных подходов к борьбе с кровотечениями, но все они имеют свои недостатки. К примеру, перевязочные материалы и специальные клеи на основе фибрина нельзя хранить долго, и они способны вызвать неблагоприятный иммунный ответ. Порошки на основе цеолита нельзя применять при сильном ветре, иногда они могут привести к ожогам. Неплохим вариантом являются повязки на основе хитозана — вещества, извлекаемого из экзоскелетов моллюсков. Но такие повязки трудно подогнать по форме и размеру к конкретным ранам.Во многих клиниках Европы и США для остановки кровотечений используются сильно впитывающие желатиновые спонжи, производимые датской компанией Ferrosan Medical Devices. Перед применением губки смачиваются жидкостью, содержащей тромбин — природный белок, ответственный за свертываемость крови. Но в боевых условиях это непрактично. Команда Массачусетского технологического института (США) в сотрудничестве со специалистами Ferrosan решили улучшить данную технологию. Они разработали специальное покрытие в виде спрея, который можно наносить на губки заранее.Потом эти спонжи герметично упаковываются, а в нужный момент извлекаются из пакета. Покрытие состоит из двух слоев, наносимых поочередно. Первый слой — это тот же самый тромбин. А второй слой — дубильные кислоты, небольшие молекулы, содержащиеся в чае. Использование вещества в виде спрея позволяет наносить на губки большее количество тромбина, покрывая им даже внутренние волокна. Срок хранения обработанных нанопокрытием губок достигает нескольких месяцев. Эксперименты на животных показали, что для ликвидации кровотечения достаточно 60 секунд, при этом нет необходимости слишком сильно прижимать губку к ране. Для сравнения — плотная марлевая повязка не может остановить кровь и за 12 минут. http://www.innocom.ru/news/razrabotano-veshhestvo-sposobnoe-zashhitit-cns-ot.html Специалисты из Института биомолекулярных исследований человека (Сан-Диего, США) под руководством Джона Кэшмана разработали новый набор антидотов, легко преодолевающих гематоэнцефалический барьер и воздействующих напрямую на мозг человека и животных. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 11 Jan 2012 21:10:37 +0800 Нервнопаралитические газы (к примеру, зарин) включают в себя органилфосфонаты. Данные вещества нарушают работу ЦНС, ингибируя ферменты — холинэстеразы. Это приводит к тошноте, судорожным приступам, нарушению дыхания, в тяжелых случаях — к смерти. Стоит отметить, что аналогичным образом на живые организмы действуют некоторые пестициды, к примеру, хлорпифорос. Обычно в качестве антидотов к зарину и подобным газам используется пралидоксим (шприц с этим лекарством входит в аптечку солдат США). Оксимный фрагмент разрывает связь холинэстеразы и органилфосфоната. В итоге фермент реактивируется, и паралич центров дыхания прекращается.Но у пралидоксима есть существенный недостаток. Кроме полезного оксима вещество содержит четвертичный аммонийный фрагмент, имеющий положительный заряд. Данный фрагмент не позволяет антидоту проникнуть сквозь гематоэнцефалический барьер. Это означает, что дисфункция ЦНС продолжается. Специалисты из Института биомолекулярных исследований человека (Сан-Диего, США) под руководством Джона Кэшмана разработали новый набор производных оксимов, в которых четвертичный аммонийный фрагмент замещен нейтральным амидиновым фрагментом. Это позволяет потенциальным антидотам легко преодолевать ГЭМ-барьер и воздействовать напрямую на мозг человека и животных.Чтобы определить эффективность новых оксимов, ученые провели эксперименты на мышах. Группе животных после воздействия нервно-паралитического газа ввели антидот. Среди этих мышей ни одна особь не умерла от отравления, а в мозговой ткани было обнаружено большое количество оксимовых фрагментов. В контрольной группе мыши не получили антидот, и смертность составила 50%. В ближайшее время группа Кэшмена планирует проверить, способны ли новые оксимы защитить организм мышей от пестицидов типа хлорпифороса. http://www.innocom.ru/news/gennomodificirovannyjj-gorokh-ochistit-zemlju-ot.html Ученые ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии представили растение-мутант, разработанное для восстановления загрязненных земель. Традиционные способы очистки почвы от соединений тяжелых металлов дороги и малоэффективны. Ученые изучили, как горох и различные микроорганизмы взаимодействуют в загрязненных почвах. На основании этих опытов они вывели модифицированный вид гороха и несколько штаммов бактерий, устойчивых к кадмию. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 11 Jan 2012 20:59:29 +0800 Ученые ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии представили растение-мутант, разработанное для восстановления загрязненных земель. Традиционные способы очистки почвы от соединений тяжелых металлов дороги и малоэффективны. К тому же они часто нарушают плодородие земли или вообще делают ее непригодной для сельского хозяйства. Поэтому давно ведутся поиски растений, устойчивые к вредному воздействию токсичных веществ и способные их аккумулировать. Специалисты лаборатории ризосферных микроорганизмов решили использовать для восстановления экологии не просто растение, а симбиотический комплекс растение и микроорганизмов.Известно, что бобовые лидируют по эффективности образования таких комплексов. На корнях растений из этого семейства имеются особые клубеньковые наросты, в которых живут и размножаются микробы, аккумулирующие азот. Симбиотическая связь играет значительную роль в жизни растений, способствует их росту и созреванию. Кроме того, микроорганизмы защищают растение от болезней и неблагоприятных воздействий среды. И многие бактерии способны противостоять негативному воздействию токсичных веществ. Ученые изучили, как горох и различные микроорганизмы взаимодействуют в загрязненных почвах. На основании этих опытов они вывели модифицированный вид гороха и несколько штаммов бактерий, устойчивых к кадмию.Как пояснил руководитель проекта Андрей Белимов, в ближайшее время специалисты планируют провести завершающие эксперименты. В сосудах с землей, загрязненной кадмием, будут посажены три группы растений: обычный горох, генномодифицированный, и горох, корни которого обработаны комплексом бактерий, устойчивых к тяжелым металлам. В конце вегетационного периода ученые взвесят биомассу растений и определят содержание в ней солей кадмия. Исходя из этих данных, будут сделаны выводы об эффективности использовании симбиотического комплекса гороха и микробов для восстановления загрязненных биоценозов. В случае положительного результата можно будет решать две задачи сразу: очищать почву и обогащать ее азотом и полезными микроорганизмами. http://www.innocom.ru/news/japoncy-kupili-izobretenie-tomskikh-uchenykh.html Специалисты Института сильноточной электроники СО РАН разработали плазмогенератор PINK, позволяющий получать большие объемы плазмы. А предприниматели из Японии решили приобрести плазмогенератор для обработки бритвенных лезвий. С его помощью бизнесмены собираются потеснить всемирно известную компанию Gillette. За три часа плазмогенератор способен обработать миллион лезвий. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 11 Jan 2012 20:53:36 +0800 Специалисты Института сильноточной электроники СО РАН разработали плазмогенератор PINK, позволяющий получать большие объемы плазмы. Данная установка может использоваться в машино- и авиастроении, так как помещение металлических деталей в плазму способствует улучшению качества поверхностей. Кроме того, в аппарате производится быстрое электродуговое азотирование металла, что повышает его прочность и износостойкость. Томские ученые уже сотрудничают с компанией КАМАЗ, для Уфимского моторостроительного производственного объединения было создано специальное устройство по обработке лопастей паровых турбин.А предприниматели из Японии решили приобрести плазмогенератор для обработки бритвенных лезвий. С его помощью бизнесмены собираются потеснить всемирно известную компанию Gillette. За три часа плазмогенератор способен обработать миллион лезвий. Распыление металла ионами плазмы обеспечивает качественную заточку, а азотирование повышает срок службы станков. В рекламу нового продукта японцы уже вложили большие средства. Стоит отметить, что роль посредника сыграл г-н Кенсуке Уемура, который в свое время защитил в Томском политехническом университете докторскую диссертацию. Он рассказал о российской новинке руководству компании, производящей бритвенные принадлежности под маркой KEY. http://www.innocom.ru/news/sozdan-samoochishhajushhijjsja-material-na-osnove.html Ученые Национальной академии наук Швейцарии поставили перед собой цель создать искусственный аналог сырной корки. В качестве основы исследователи использовали тонкий лист пластика с микропорами на поверхности. Размер пор был достаточно мал, чтобы обеспечить защиту от влаги, и достаточно велик, чтобы удерживать биологический субстрат. Новости инноваций, науки и технологий Tue, 10 Jan 2012 12:37:26 +0800 Любители сыра знают, что молочно-белая корка сыра камамбер является весьма надежной защитой содержимого. Она, как полиэтиленовая пленка, предохраняет продукт от внешнего воздействия. В то же время, она позволяет сырным микроорганизмам работать, в итоге камамбер может спокойно дозревать до готовности. Ученые Национальной академии наук Швейцарии поставили перед собой цель создать искусственный аналог такой корки. В качестве основы исследователи использовали тонкий лист пластика с микропорами на поверхности. Размер пор был достаточно мал, чтобы обеспечить защиту от влаги, и достаточно велик, чтобы удерживать биологический субстрат.Роль биопокрытия сыграли грибы вида Penicillium roqueforti. Эти грибки известны благодаря сорту Рокфор — они обеспечивают особый оттенок и неповторимый вкус голубому сыру. Оказалось, что листа пластика и грибков достаточно, чтобы обеспечить эффективное самоочищение любой поверхности. Для проверки ученые насыпали на новый материал небольшое количество сахара. За две недели грибы полностью съели лакомство, и поверхность вновь стала чистой. После этого плесень вернулась в спящее состояние — она просыпается лишь тогда, когда имеется пища. Окончательная смерть грибков возможна только в том случае, когда они полностью высохнут.Для поддержания их в жизнеспособном состоянии не нужно поливать материал водой — достаточно той влаги, которая почти всегда имеется в воздухе. Концепция выглядит настолько простой, что непонятно, почему это изобретение не было придумано раньше. Изготовленная по такой технологии столешница будет всегда защищена от появления болезнетворных микроорганизмов. Аналогичными сэндвич-листами можно покрывать здания — даже целые небоскребы. Правда, в них нужно использовать не грибы, а микроскопические водоросли — тогда они будут поглощать углекислый газ и выделять кислород. Вообще, идея швейцарских химиков может подтолкнуть развитие целой отрасли революционных материалов. http://www.innocom.ru/news/pozitronno-jemissionnaja-tomografija.html Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) — относительно новое направление ядерной медицины. В течение 10 лет ученые Мичиганского университета (США) отслеживали практику использования ПЭТ в диагностике слабоумия. В итоге они пришли к выводу, что данная методика позволяет с высокой точностью выявлять мозговые деменции. При этом уровень радионуклидной нагрузки на организм пациентов довольно щадящий. Новости инноваций, науки и технологий Mon, 09 Jan 2012 11:06:43 +0800 Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) — относительно новое направление ядерной медицины. В течение 10 лет ученые Мичиганского университета (США) отслеживали практику использования ПЭТ в диагностике слабоумия. В итоге они пришли к выводу, что данная методика позволяет с высокой точностью выявлять мозговые деменции. При этом уровень радионуклидной нагрузки на организм пациентов довольно щадящий. Методика ПЭТ основана на использовании радиоизотопов, излучающих позитроны. Перед диагностикой эти вещества вводятся в организм пациента, а затем специальный сканер отслеживает их распределение в различных органах и тканях больного.В данном исследовании в качестве биомаркера использовалось соединение 18F-ФДГ (фтордезоксиглюкоза). Это вещество содержит изотоп фтор-18, обладающий оптимальными характеристиками для ПЭТ (длительный период полураспада и низкая энергия излучения). В организме 18F-ФДГ имитирует глюкозу, и участвует в метаболическом обмене. Сканер ПЭТ позволяет отследить, в каких регионах мозга поглощение биомаркера идет слишком медленно. Таким образом, можно выявить те участки коры головного мозга, где имеются нарушения. К примеру, болезнь Альцгеймера ассоциируется в основном с прогрессирующей потерей памяти. А лобно-височные деменции связаны с нехарактерными изменениями личности и трудностями в общении.Как отмечает профессор радиологии и неврологии Мичиганского университета Николас Бохнен, ПЭТ с использованием 18F-ФДГ помогает не только диагностировать деменцию, но и с высокой точностью определять ее тип. По сути дела, врачи получают неоспоримые физиологические свидетельства нейродегенеративных заболеваний (или их отсутствия). Это позволяет поставить более точный диагноз на самых ранних сроках. В результате растет качество медицинской помощи, уменьшается период неопределенности и страданий для пациентов и их близких. http://www.innocom.ru/news/sintezirovana-mezoporistaja-berlinskaja-lazur.html По своему составу вещество «берлинская лазурь» является смесью гексацианоферратов, чаще используемого в качестве красящего пигмента. Еще одна важная область применения — адсорбция цезия. Берлинская лазурь обладает высокой адсорбционной емкостью, сравнимой с показателями природных материалов — таких, как цеолит. Исследователи пробовали увеличить площадь поверхности материала, организовав в его внутреннем пространстве большое количество наноразмерных пор. Ученым из Национального института материаловедческих наук (NIMS) Японии удалось разработать новую, более эффективную технологию синтеза. Методика позволяет увеличить площадь поверхности при сохранении кристаллической структуры материала. Новости инноваций, науки и технологий Sat, 07 Jan 2012 11:03:57 +0800 По своему составу вещество «берлинская лазурь» является смесью гексацианоферратов (II) от KFe[Fe(CN)6] до Fe4[Fe(CN)6]3. Чаще всего данный материал используется в качестве красящего пигмента. Еще одна важная область применения — адсорбция цезия. Берлинская лазурь обладает высокой адсорбционной емкостью, сравнимой с показателями природных материалов — таких, как цеолит. При этом ученые долгое время безрезультатно пытались повысить другой показатель — пропускную способность берлинской лазури. Исследователи пробовали увеличить площадь поверхности материала, организовав в его внутреннем пространстве большое количество наноразмерных пор. Но проблема в том, что берлинская лазурь обладает кристаллической структурой. Традиционный процесс синтеза мезопористых материалов приводит к нарушению кристалличности, из-за этого значительное увеличение площади поверхности не достигается.Ученым из Национального института материаловедческих наук (NIMS) Японии удалось разработать новую, более эффективную технологию синтеза. Методика позволяет увеличить площадь поверхности при сохранении кристаллической структуры материала. Таким образом, адсорбционные характеристики берлинской лазури приближаются к максимуму. Спонтанное образование чрезвычайно большого количества нанопор в частицах вещества было достигнуто за счет добавления водорастворимых макромолекул в исходный раствор. В конечном растворе, при кислотных условиях, наночастицы лазури диспергировались и перемешивались.Площадь поверхности полученного вещества составила 330 м2/г, что примерно в 10 раз выше, чем у существующих ранее образцов. Эксперименты с цезием показали 8-кратное увеличение адсорбционных характеристик мезопористой берлинской лазури (по сравнению с обычной). Ученые уверены, что такая же мощность адсорбции может быть достигнута и в опытах с адсорбцией цезия из морской воды. Как отмечает руководитель исследования доктор Юсуки Ямаучи, дальнейшие усилия команды будут направлены на упрощение процесса. Также новая технология будет испытана на аналогах берлинской лазури. В итоге, разработка будет двигаться к внедрению в массовое производство. http://www.innocom.ru/news/razgadana-staraja-zagadka-magnetita.html Магнетит и его чудесные свойства известны человеку уже более двух тысяч лет. Данный минерал является самым сильным магнитом среди всех природных соединений. На основе магнетита разрабатываются синтетические магнитные материалы, позволяющие записывать и хранить различную информацию. Но уже 70 с лишним лет существует загадка, решить которую удалось лишь недавно. Новости инноваций, науки и технологий Thu, 05 Jan 2012 11:03:27 +0800 Магнетит (Fe2O3) и его чудесные свойства известны человеку уже более двух тысяч лет. Данный минерал является самым сильным магнитом среди всех природных соединений. На основе магнетита разрабатываются синтетические магнитные материалы, позволяющие записывать и хранить различную информацию. Но уже 70 с лишним лет существует загадка, решить которую удалось лишь недавно. В 1939 году голландский ученый Эверт Фервей выяснил, что при низких температурах электрическая проводимость магнетита резко уменьшается.При температуре 125 Кельвин вещество, обладающее металлической проводимостью, становится диэлектриком. Долгое время причины этого явления были неизвестны. А многочисленные гипотезы приводили к бурным дискуссиям. Международная группа ученых, включающая специалистов Университета Эдинбурга (Великобритания) и их коллег, работающих на Европейской установке синхротронного излучения (Гренобль, Франция) провела ряд экспериментов с кристаллами магнетита. При низкой температуре образцы минерала облучались жестким рентгеновским излучением. Это позволило обнаружить тонкие электронные эффекты, не фиксировавшиеся ранее.Оказалось, что в электронном строении минерала происходят незначительные, но важные перестановки. Электроны закрепляются в группах из трех атомов железа и в дальнейшем не могут поддерживать достаточную электропроводность. Как отмечает руководитель исследования профессор Пол Эттфильд, фундаментальная загадка магнетита разгадана. Это же явление присутствует и в искусственных магнитных материалах. Ученые полагают, что их открытие низкотемпературного электронного перехода позволит разработать совершенно новые магнитные и электронные технологии. http://www.innocom.ru/news/v-barguzinskom-zalive-bajjkala-obnaruzheny.html Специалисты Института биологии ИГУ провели обследование Баргузинского залива (восточный берег озера). Водоросли с неприятным запахом толстым слоем покрывали дно у берега, на расстоянии примерно в километр. Выяснилось, что этот вид входит в группу нитчатых водорослей, и до сих пор в Байкале не встречался. Но родственные ему водоросли были обнаружены в районе сброса сточных вод Байкальского целлюлозно-бумажного комбината. Новости инноваций, науки и технологий Thu, 05 Jan 2012 11:01:00 +0800 Впервые водоросли, ранее не встречавшиеся в Байкале, были обнаружены представителями «Байкальской экологической волны». В этой общественной организации предположили, что «новичок» может угрожать экологии озера и сообщили ученым. Специалисты Института биологии ИГУ провели обследование Баргузинского залива (восточный берег озера). Водоросли с неприятным запахом толстым слоем покрывали дно у берега, на расстоянии примерно в километр. Выяснилось, что этот вид входит в группу нитчатых водорослей, и до сих пор в Байкале не встречался. Но родственные ему водоросли были обнаружены в районе сброса сточных вод Байкальского целлюлозно-бумажного комбината.Распространение нового организма, высокое количество биомассы свидетельствует об ухудшении экологического состояния Байкала. Кроме того, окрестные жители заявили об исчезновении популяции прибрежного сига, которая ранее нерестилась в этом месте. Экологи утверждают, что разложение водорослей приводит к снижению концентрации кислорода в воде, что препятствует размножению рыб и других животных. В дальнейшем это явление может привести к постепенной замене видов — эндемиков (живущих только в Байкале) на обычные озерные виды. http://www.innocom.ru/news/nikel-izmenjaet-opticheskie-svojjstva-dioksida.html Российские физики пропускали сквозь образцы кремния с наночастицами никеля свет различной частоты, и измеряли поворот вектора поляризации при воздействии магнитного поля. В итоге выяснилось, что магнитооптические свойства композитов зависят от концентрации наночастиц никеля и значительно отличаются от свойств обычной никелевой пленки. Новости инноваций, науки и технологий Fri, 23 Dec 2011 10:47:33 +0800 Ученые давно стремятся уйти от традиционной электроники к фотонике, где информационные сигналы передаются с помощью частиц света. Исследование российских ученых из Казанского физико-технического института, Приволжского и Сибирского федеральных университетов, а также Института физики им. Л. В. Киренского — это еще один шаг на этом нелегком пути. Команда специалистов изучила оптические характеристики подложки из диоксида кремния, модифицированной с помощью наночастиц никеля. Данный композит был получен путем бомбардировки матрицы подложки ионами металла. В итоге на глубине 10 — 15 нм появились наночастицы размером от 2 до 16 нм. Ученые изготовили несколько видов модифицированной подложки, регулируя интенсивность бомбардировки.Затем они сравнили полученные композиты, а также (в качестве контрольного образца) подложку с обычной никелевой пленкой. В качестве регулятора оптических свойств материала использовалось магнитное поле. Когда линейно-поляризованный свет проходит сквозь прозрачное вещество, помещенное в магнитном поле, плоскость поляризации света поворачивается на угол, пропорциональный напряженности поля. Таким образом, можно управлять световым потоком, изменяя ориентацию и мощность магнитного поля. Именно этот эффект считается наиболее перспективным для организации переключения фотонных элементов. Российские физики пропускали сквозь образцы кремния с наночастицами никеля свет различной частоты, и измеряли поворот вектора поляризации при воздействии магнитного поля. В итоге выяснилось, что магнитооптические свойства композитов зависят от концентрации наночастиц никеля и значительно отличаются от свойств обычной никелевой пленки.Изменение характеристик вещества происходит за счет поверхностных плазмонов — то есть квантов колебаний электронов в проводнике. Эти колебания имеют собственную частоту, которая влияет на оптические характеристики обычных металлов. В случае, если частота света ниже плазмонной, свет отражается от поверхности, если выше — свет проходит внутрь металла. Но у наночастиц никеля из-за их малого размера значение плазмонной частоты смещается, поэтому светопоглощающие и магнитооптические характеристики материала меняется. Регулируя концентрацию и размер наночастиц, можно выпускать материалы для оптических вычислительных компонентов, со строго заданными характеристиками. Причем для организации такого производства не требуются значительные затраты. Получение подложки из оксида кремния, а также имплантация в нее металлических частиц — это давно известные и отработанные технологии. Рисунок: computerra.ru http://www.innocom.ru/news/samovosstanovlenie-jelektroniki-prodlenie-sroka.html Разработанная в Университете Иллинойса (США) система, возможно, приблизит внедрение самовосстанавливающейся электроники. Профессор авиационно-космической техники Скотт Уайт и профессор материаловедения и инженерии Ненси Соттос предложили использовать микрокапсулы с жидким металлом. Новости инноваций, науки и технологий Thu, 22 Dec 2011 21:58:04 +0800 Когда в интегрированном чипе происходит разрыв проводящего контура, весь чип или даже все устройство выходит из строя. Вот если бы схемы могли восстановиться самостоятельно, и так быстро, чтобы пользователь даже не заметил проблему! Возможно, разработанная в Университете Иллинойса (США) система приблизит внедрение самовосстанавливающейся электроники. Профессор авиационно-космической техники Скотт Уайт и профессор материаловедения и инженерии Ненси Соттос предложили использовать микрокапсулы с жидким металлом. Стоит отметить, что ранее подобные решения уже применялись для самоисцеления полимерных материалов. Команда ученых из Иллинойса решила адаптировать эту технику для проводящих систем.На верху золотой линии проводящего контура чипа размещаются крошечные микрокапсулы диаметром не более 10 мкм. В случае размыкания контура (к примеру, в проводнике образуется трещина) микрокапсулы разрушаются. Металл вытекает наружу, мгновенно заполняет поврежденный участок, и чип продолжает работать. Система отличается простотой и надежностью. Нет необходимости использовать сенсорные диагностические датчики — электронные компоненты решают возникающие проблемы самостоятельно, очень быстро и без участия человека. Электроника постоянно развивается, и различные гаджеты учатся выполнять все более сложные задачи. Производители уже вплотную подошли к пределу миниатюризации чипов. Но при высокой плотности соединений отмечается понижение надежности и сокращение срока службы, вызываемое значительными температурными колебаниями.Разрыв в любой точке цепи выводит из строя все устройство. При этом возможностей для ремонта не так много — часто пользователь просто не может добраться до внутренней части схемы или чипа, и приходится его заменять. А в некоторых случаях (космическая, авиационная и военная техника) сбой в электронике может привести к фатальным последствиям. Эксперименты показали, что у 90% поврежденных образцов использование микрокапсул способствовало восстановлению оригинальной проводимости на 99%. При этом количество капсул было относительно невелико.Самовосстанавливающаяся электроника имеет преимущества и при организации автономных и локальных систем. Микрокапсулы разрываются только в месте повреждения проводника — так что ремонт происходит именно там, где это нужно. При этом не требуется контроль человека или систем диагностики. В ближайшем будущем исследователи собираются доработать свою систему и изучить возможности ее применения в различных областях. В частности, они планируют с помощью микрокапсул добиться самовосстановления аккумуляторных батарей, повышения их надежности, безопасности и долговечности. http://www.innocom.ru/news/nuzhen-novyjj-material-novyjj-sajjt-pomozhet-v.html Специалисты Массачусетского технологического института (США) в сотрудничестве с учеными Национальной лаборатории Лоренса Беркли создали и запустили веб-ресурс, не имеющий аналогов в мире. На нем можно легко и быстро отыскать вещество с заданными свойствами — будь то металл для пружины мышеловки или электрод суперсовременного аккумулятора. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 21 Dec 2011 12:49:00 +0800 Специалисты Массачусетского технологического института (США) в сотрудничестве с учеными Национальной лаборатории Лоренса Беркли создали и запустили веб-ресурс, не имеющий аналогов в мире. Этот сайт, расположенный по адресу materialsproject.org является неоценимым инструментом для разработчиков новых материалов. На нем можно легко и быстро отыскать вещество с заданными свойствами — будь то металл для пружины мышеловки или электрод суперсовременного аккумулятора. В базе данных, которая постоянно пополняется, сейчас имеется более 18000 химических соединений. Инструментарий сайта позволяет рассчитать, как быстро два исходных соединения будут реагировать друг с другом, какая молекулярная структура будет у полученного композита, насколько стабильным будет вещество при различных условиях температурах и давлениях.Стоит отметить, что разработка проекта началась еще в 2006 году, под руководством профессора Ричарда П. Симмонса. Изначально ресурс задумывался как «Google материаловедения», концентрирующий данные, разбросанные в разных местах (порой недоступных для поиска). Но сайт не ограничен рамками справочно-информационной системы. На нем организованы многие удобные и полезные инструменты. К примеру, для создания единой диаграммы, показывающей, когда соединение, состоящее из нескольких элементов, будет находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии, нужны месяцы работы. Необходимы консультации специалистов, проведение точных лабораторных испытаний и пр. Теперь для расчета такой диаграммы потребуется несколько минут.Сайт позволяет вычислять характеристики множества материалов по запросу, в режиме реального времени. Для проведения этих работ используются мощные суперкомпьютеры из Лаборатории Беркли. Что еще приятнее, сайт доступен для использования всеми желающими. Единственное, что требуется от пользователя — зарегистрироваться (бесплатно). Уже более 500 ученых из различных университетов, исследовательских лабораторий и промышленных компаний оценили преимущества нового веб-ресурса. Как заявил в специальном пресс-релизе министр энергетики США Стивен Чу, «Материал проект» способен революционизировать разработки продуктов в существующих областях промышленности и способствовать созданию новых отраслей.Вычислительные средства, включенные в этот проект, могут оперировать с информацией по значительной части известных неорганических соединений. И уже в пределах досягаемости — расчет свойств по всей вселенной материалов, на основе постулатов фундаментальной физики. По мнению экспертов, «Материал проект» может иметь большое значение не только в научных изысканиях, но и в сфере образования. До сих пор, когда профессора занимались постановкой экспериментов для обучения студентов, они выбирали простые примеры с известными результатами. Теперь они смогут серьезно повысить планку и познакомить студентов с более сложными упражнениями. http://www.innocom.ru/news/diabet-vtorogo-tipa-mozhno-budet-vylechit-odnojj.html Ученые провели эксперименты над тучными мышами, больными диабетом 2-го типа. Всего одна инъекция препарата позволила добиться впечатляющих и долгосрочных результатов. Уровень сахара в крови нормализовался, и оставался низким в течение месяца. Новости инноваций, науки и технологий Mon, 19 Dec 2011 20:36:03 +0800 Известно, что при диабете второго типа нарушается механизм извлечения сахара из кровяного русла и доставки его в клетки для дальнейшего преобразования в энергию. Болезнь начинается из-за снижения чувствительности клеток организма к действию инсулина. В итоге уровень глюкозы в крови постоянно повышен, что приводит к повреждению различных органов. Диабет 2-го типа часто развивается на фоне ожирения. В организме имеется две формы жировых клеток: белые (из-за которых мы полнеем) и коричневые (сжигают липиды с выделением тепла, участвуя в терморегуляции). До 2009 года ученые считали, что коричневый жир имеется только у младенцев. Но затем незначительное количество такого жира было обнаружено и в организме взрослых людей. Тогда же родилась следующая идея: если активировать клетки коричневого жира, то излишний вес может быть сожжен. А значит, уменьшится вероятность заболеваний, связанных с ожирением — в том числе и диабета.Ученые выделили гормон роста коричневых жировых клеток — фермент FGF21. Опыты на мышах показали, что введение этого вещества нормализует уровень сахара и снижает уровень триглицеридов в крови. Но у рекомбинантного FGF21 оказался один серьезный недостаток — гормон очень быстро выводится из крови, поэтому долгосрочный эффект от его приема не наблюдается. Специалисты компании Genetech Inc. (Сан-Франциско, США) под руководством молекулярного биолога Дзюнъитиро Сонода решили задействовать не сам гормон, а рецепторы, с ним связанные. Был найден и изучен один из таких рецепторов — FGFR1, содержащийся в жировых тканях и в поджелудочной железе. Этот рецептор отвечает за экспрессию ряда генов, участвующих в энергетическом обмене. Для активации FGFR1 ученые выбрали оригинальный способ — они разработали антитела для этого рецептора.Обычно, когда в лечении заболеваний используются какие-либо антитела, связанные с ними рецепторы ингибируются (подавляются). В этом случае все происходит с точностью до наоборот. Рецепторы стимулируются, в итоге выработка фактора FGF21 увеличивается. Ученые провели эксперименты над тучными мышами, больными диабетом 2-го типа. Всего одна инъекция препарата позволила добиться впечатляющих и долгосрочных результатов. Уровень сахара в крови нормализовался, и оставался низким в течение месяца. Кроме того, у животных было зафиксировано снижение содержания жира в печени. Единственным побочным эффектом лечения было уменьшение веса животных в среднем на 10%. Но если учесть, что изначально мыши были тучными, такой эффект можно считать положительным. К сожалению, ученые Genetech Inc. не обозначили даже примерную дату начала клинических испытаний препарата. Скорее всего, чудо-инъекция еще не скоро станет доступной для пациентов. http://www.innocom.ru/news/kakaja-vyrubka-lesa-optimalna.html Специалисты Института леса СО РАН закончили исследование, посвященное различным вариантам стратегий вырубки леса. Новости инноваций, науки и технологий Mon, 19 Dec 2011 20:30:56 +0800 Специалисты Института леса СО РАН закончили исследование, посвященное различным вариантам стратегий вырубки леса. С 1979 года ученые работали на базе Большемуртинского лесничества (Красноярский край). Были выделены пять участков, по 5 га каждый. Изначально запас древесины на каждом участке был достаточно велик — около 400 м3/га, там произрастали в основном пихты и ели. На первом участке использовалась добровольно-выборочная вырубка (рубка 25-30% от всего количества деревьев). На втором участке применялась интенсивно-выборочная рубка (40-50%), на третьем — длительно-постепенная (60-70%), на четвертом — сплошная (95%). Еще один участок был избран в качестве контрольного — там деревья вообще не рубили. На основе анализа результатов была составлена модель, определяющая динамику восстановления древесного запаса.При этом учитывались деревья диаметром не менее 4 см и высотой не менее 1,3 м. Оценка динамики роста растений невозможна без учета конкурентных отношений между ними. Каждое дерево снижает ресурсы, доступные остальным деревьям. С другой стороны, в слишком редком лесу деревья могут быть сломаны ветром. Имитационное моделирование показало, что в некоммерческих лесах (водоохранные и почвозащитные полосы, зоны озеленения) имеет смысл проводить добровольно-выборочные рубки (раз в 40 лет, в размере 30% от общего объема). Если деревья не рубить совсем, запас древесины постепенно сокращается. Добровольно-выборочная рубка обеспечивает лесу оптимальный режим роста. В случае с коммерческими участками выгоднее проводить интенсивно-выборочную рубку (50% деревьев раз в 60 лет). После такой вырубки на площади в 1 га остается примерно 300-400 стволов.Наиболее выгодными с точки зрения получения пиломатериалов являются деревья диаметром от 32 см. Ели и пихты достигают такой толщины в возрасте 120 лет, именно такие деревья должны вырубаться. Конечно, выборочная лесозаготовка сложнее с технологической точки зрения. Но она обеспечивает повышение производительности труда — благодаря увеличению среднего объема заготовленных деревьев. Что касается длительно-постепенной (60-70%) и сплошной вырубки, эти варианты себя не оправдали. Выборочная рубка помогает увеличить продуктивность лесных насаждений, уменьшить затраты на их восстановление и получить значительную экономическую выгоду. При этом места вырубки постоянно остаются покрытыми лесом. http://www.innocom.ru/news/najjdeno-sredstvo-borby-s-refrakternojj-formojj.html Большинство пациентов с эпилепсией могут эффективно контролировать свою болезнь. Это означает, что в случае правильного приема лекарств они способны жить без приступов в течение 12 месяцев подряд. Но примерно у трети эпилептиков фиксируется лекарственно-устойчивая (рефрактерная) форма заболевания. И количество приступов практически не зависит от методик лечения. Специалисты Университета штата Вашингтон (США) провели масштабное исследование и выяснили, что даже этим больным можно помочь. Новости инноваций, науки и технологий Fri, 16 Dec 2011 11:10:45 +0800 Большинство пациентов с эпилепсией могут эффективно контролировать свою болезнь. Это означает, что в случае правильного приема лекарств они способны жить без приступов в течение 12 месяцев подряд. Но примерно у трети эпилептиков фиксируется лекарственно-устойчивая (рефрактерная) форма заболевания. И количество приступов практически не зависит от методик лечения. Специалисты Университета штата Вашингтон (США) провели масштабное исследование и выяснили, что даже этим больным можно помочь.Команда врачей, фармацевтов и нейробиологов под руководством доцента кафедры неврологии Николаса П. Пулоса в течение 30 лет наблюдала за лечением больных эпилепсией в двух учреждениях для умственно отсталых пациентов. Оба центра расположены в штате Вашингтон. Медсестры учреждений ежедневно фиксировали наличие или отсутствие судорожных приступов у каждого пациента с эпилепсией, а также вели записи приема и дозировки противоэпилептических препаратов. Ученые проверили 32 комбинации известных лекарств, изучая действие и старых препаратов, и препаратов нового поколения.В итоге оказалось, что сочетание ламотриджина и вальпроата является самой эффективной стратегией лечения для пациентов этой группы. Эта комбинация приводит к двукратному сокращению количества приступов (по сравнению с приемом других лекарств). Правда, добиться полного исчезновения судорог так и не удалось, но даже достигнутый показатель дает надежду многим и многим больным. Проведенная работа развеивает догму о том, что любое медикаментозное лечение рефрактерной эпилепсии не результативно. Конечно, данные исследования должны быть подтверждены будущими клиническими испытаниями, с участием большого количества пациентов-добровольцев. http://www.innocom.ru/news/novye-detektory-dlja-prostojj-i-legkojj.html Специалисты Массачусетского технологического института (США) разработали систему, позволяющую легко выявлять конкретные химические вещества — токсины, онкологические маркеры, взрывчатку и прочее. Детекторы построены на основе метало-органических каркасов (МОК), построенных по принципу «открытых лесов». Новости инноваций, науки и технологий Thu, 15 Dec 2011 22:01:00 +0800 Специалисты Массачусетского технологического института (США) разработали систему, позволяющую легко выявлять конкретные химические вещества — токсины, онкологические маркеры, взрывчатку и прочее. Детекторы построены на основе метало-органических каркасов (МОК), построенных по принципу «открытых лесов». МОК-материалы были произведены около 15 лет назад, и исследователи сразу начали активно их использовать. Внутреннее пространство вещества заполнено громадным количеством пор диаметром около 1 нм. Если один грамм такого материала развернуть на плоскости, он сможет охватить целое футбольное поле.Сотрудники МИТ — доцент Мирча Динка, постдок Наталья Шустова и студент Брайан Маккарти — изготовили на основе этого вещества новый материал. Они связали металлические атомы МОК с молекулами хромофоров. Флуоресцентные молекулы этого типа не способны излучать свет сами по себе. Они становятся люминесцентными, когда находятся в пучках или сгустках. Но в этом случае молекулы-мишени не могут до них добраться, и эффективность обнаружения целевых веществ резко падает. Закрепление хромофоров в узлах структуры МОК удерживает их от слипания. При этом они находятся в контакте с порами и могут оперативно отреагировать на появление молекул-мишеней.Визуальный контроль за работой детекторов на основе нового материала очень прост — если целевое вещество присутствует, датчик начинает светиться. Уже известные аналогичные устройства чаще всего работают по обратному принципу — в присутствии молекул-мишеней свечение прекращается. Недостаток таких датчиков — низкая чувствительность обнаружения. Переход к принципу «включение света» — это значительный шаг вперед, считывание данных становится более очевидным. Датчики нового типа могут использоваться не только для обнаружения определенного вида молекул, но и для оценки вязкости жидкостей. Например, значение вязкости крови является важным показателем при диагностике диабета. http://www.innocom.ru/news/nauchnye-publikacii-dolzhny-nakhoditsja-v.html С такой инициативой выступил министр науки Великобритании Дэвид Уиллетс. Свою точку зрения чиновник изложил в специальном докладе «Стратегия роста: инновации и исследования». Новости инноваций, науки и технологий Thu, 15 Dec 2011 11:54:00 +0800 С такой инициативой выступил министр науки Великобритании Дэвид Уиллетс. Свою точку зрения чиновник изложил в специальном докладе «Стратегия роста: инновации и исследования». Главный принцип стратегии — результаты исследований, проведенных на бюджетные субсидии (т. е. средства налогоплательщиков) должны быть доступны всем желающим, и абсолютно бесплатно. Такая политика обеспечит эффективное распространение знаний и трансфер технологий. А значит, будет стимулироваться экономический и социальный рост государства, увеличится престиж научных заведений страны.Стоит отметить, что в мире имеются примеры предоставления открытого доступа к научным данным. В частности, специалисты Гарварда (США) часто передают университету права на распространение своих научных работ в некоммерческих целях. В Великобритании подобный опыт тоже есть. Негосударственный фонд Wellcome Trust, выделяющий гранты на научные исследования в медицине, обязует своих партнеров размещать статьи в банке данных UKPubMed Central. И все же, по мнению Дэвида Уиллетса, сейчас в Великобритании доступ к передовым научным данным затруднен.Сведения о новых разработках сложно разыскать, и они дорого стоят. Таким образом, нивелируется изначальный смысл государственной поддержки науки. Чтобы преодолеть данную проблему, правительство будет сотрудничать с разными партнерами — в том числе, представителями издательского бизнеса. К 2013 году будет создан специальный сайт — «Врата науки», где будут публиковаться информация по проектам, поддержанным научными советами по направлениям (семь правительственных грантовых фондов), а впоследствии — и сведения по сторонним грантополучателям. Министр призвал крупный бизнес оказать проекту финансовую помощь. http://www.innocom.ru/news/uchenye-sozdali-novyjj-material-na-osnove.html Исследователи из Института Висса в сотрудничестве с биоинженерами Гарвардского Университета представили новый материал под названием «шрилк» (Shrilk). По прочности и твердости шрилк не уступает алюминию, но по весу он в два раза легче. Материал может стать альтернативой пластика — он экологичен, безопасен и разлагается под действием микроорганизмов. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 14 Dec 2011 16:06:06 +0800 Исследователи из Института Висса в сотрудничестве с биоинженерами Гарвардского Университета представили новый материал под названием «шрилк» (Shrilk). В своей работе ученые ориентировались на природный материал, входящий в покровы насекомых. Это вещество образует жесткий экзоскелет у мух, жуков, кузнечиков и т. д. Оно обеспечивает насекомым весьма эффективную защиту, но при этом не практически не утяжеляет их тело. Оно может быть и жестким (экзоскелет) и достаточно гибким (крылья, покровы конечностей). В любом случае, материал обладает необходимой прочностью. Вещество является композитом, состоящим из слоев хитина, полисахарида, полимера и белка, организованных в структуры, подобные ламинированной фанере. Взаимодействие этих слоев обеспечивает уникальные химические и механические свойства природного материала.Инженерам удалось получить тонкую пленку, воспроизводящую состав и структуру природного материала. Полученный искусственный материал они назвали «шрилк». По прочности и твердости шрилк не уступает алюминию, но по весу он в два раза легче. Стоимость производства этого материала невысока — ведь большее количество хитина получается при обработке креветок и крабов. Шрилк легко поддается формовке — из него можно делать трубы и более сложные структуры. Жесткость материала легко контролировать, регулируя количество воды в процессе изготовления. Перспективы использования шрилка весьма широки. Материал может стать альтернативой пластика — он экологичен, безопасен и разлагается под действием микроорганизмов. Также шрилк может использоваться в медицине — ведь материал является биосовместимым. http://www.innocom.ru/news/kak-mikroby-protivostojat-antibiotikam.html Антибиотики используются для самых разных целей — от лечения острого фарингита до подавления иммунитета при трансплантации органов. Это исследование позволяет понять, каким образом возникает резистентность микробов к антибиотикам. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 14 Dec 2011 11:44:05 +0800 Антибиотики используются для самых разных целей — от лечения острого фарингита до подавления иммунитета при трансплантации органов. Многие лекарства из этой группы производятся на основе плесневых грибков — аналогичных тем, от которых портится хлеб и сыр. Самыми известными являются микроорганизмы рода Penicillium, из которых производят пенициллин. Немногие знают, что Penicillium также является источником получения микофеноловой кислоты — этот дорогой препарат используется в трансплантологии, для предотвращения отторжения. В то же время, данная кислота является действенным ядом для большинства микробов. Исследователи из Технического университета Дании Ксин Сан и Бьерн Грам Хансен решили выяснить, как микроорганизм, способный производить микофеноловую кислоту, может расти в его присутствии.Каждое токсичное вещество действует на определенную цель — белок, который связывается и перестает правильно выполнять свои функции. В случае с микофеноловой кислотой это белок IMPDH — фермент, присутствующий в любом живом организме. Чем быстрее растет организм, тем большие потребности в IMPDH он испытывает. Микофеноловая кислота связывает белок, клетки перестают расти. Поэтому большинство микроорганизмов легко гибнет под действием этого яда. Ксин Сан выяснил, что микробы Penicillium обладают двумя копиями IMPDH. Затем ученый экспериментально доказал, что одна из этих копий устойчива к воздействию микофеноловой кислоты.Это исследование позволяет понять, каким образом возникает резистентность микробов к антибиотикам. Врачи надеются, что лекарство погубит возбудителя болезни — а он мутирует, и появляется дополнительная копия целевого белка. Основная функция этого белка меняется, и препарат становится неэффективным. С другой стороны, новые данные обеспечивают раскрытие другой научной тайны — производства антибиотиков микроорганизмами. Ксин Сан предположил, что вторая копия IMPDH возникла у Penicillium в результате случайной мутации. Это позволило ученым получить небольшое количество микофеноловой кислоты. Со временем, когда производство кислоты стало более масштабным, дублирующий IMPDH стал более устойчивым к ней. http://www.innocom.ru/news/novyjj-metod-pomoshhi-bolnym-gemofiliejj.html До сих пор усилия ученых, пытавшихся облегчить симптомы гемофилии успеха не приносили. Но специалисты Исследовательской клиники Св. Иуды (Мемфис, США) и Университетского колледжа Лондона (UCL) разработали новую методику генной терапии гемофилии. Новости инноваций, науки и технологий Tue, 13 Dec 2011 12:50:00 +0800 Гемофилия B — наследственное заболевание, оно возникает из-за мутации гена, ответственного за изготовление белка «фактор IX», необходимого для нормальной свертываемости крови. Ген расположен в Х-хромосоме. Мутация встречается примерно у 1 из 30 000 людей. До сих пор усилия ученых, пытавшихся облегчить симптомы гемофилии, путем ввода правильной копии гена, успеха не приносили. Но специалисты Исследовательской клиники Св. Иуды (Мемфис, США) и Университетского колледжа Лондона (UCL) разработали новую методику генной терапии гемофилии.Ученые использовали в качестве вектора для доставки адено-связанный вирус AAV8. Этот вирус проникает в клетки печени, но не вызывает заболевания у людей и не интегрируется в ДНК человека. К вирусу был прикреплен ген фактора IX и дополнительный генетический материал. В ходе клинических испытаний методика была протестирована на шести взрослых добровольцах, проходящих лечение от гемофилии в Royal Free Hospital в Лондоне. До начала генной терапии они не получали лекарства, подавляющие иммунную систему.Каждый участник испытания получил однократное внутривенное вливание вектора, два пациента были пролечены увеличенной дозировкой вектора. До испытаний содержание фактора IX в крови у добровольцев не превышало 1% от нормального уровня. После лечения этот показатель вырос, и у разных пациентов равнялся от 3 до 12%. У больных гемофилией даже незначительное повышение фактора IX серьезно влияет на качество жизни. Четыре участника исследования смогли отказаться от постоянных инъекций белка, предотвращающих кровотечения. А некоторые даже приняли участие в спортивных мероприятиях, до проведения терапии это было бы для них невозможно.Как отмечает один из авторов работы, доктор медицинских наук из UCL Амит Насвани, исследование является важным этапом развития генной терапии. Новая методика может изменить жизнь пациентов с гемофилией, а также помочь в лечении тяжелых заболеваний печени. По словам другого автора, доктора медицинских наук Андрея Давыдова (клиника Св. Иуды), даже спустя 18 месяцев после лечения, уровень фактора IX в крови добровольцев оставался высоким. Такие результаты обнадеживают и стимулируют продолжение исследований в этой области. http://www.innocom.ru/news/najjdena-vozmozhnost-sozdanija-vakciny-protiv.html Ученые из Института Макса Планка (Потсдам, Германия) предложили новый вариант вакцины. Специалисты под руководством Питера Зеебергера сумели получить особый тетрасахарид — ядро сложной углеводной структуры, синтезируемой бактериями. Вещество включает строительные белки гептозы (ГП) и октулозоновой кислоты (ОК). Новости инноваций, науки и технологий Mon, 12 Dec 2011 15:16:00 +0800 Бактерии Neisseria meningitides, вызывающие менингит, используют для защиты от иммунной системы организма особую маскировку. Это слой полисахаридов, закрывающий белки-антигены на поверхности микроба. В итоге бактерии не распознаются иммунными клетками и реакция на их уничтожение не запускается. В настоящее время для борьбы с менингитом используются вакцины, полученные на основе этих самых полисахаридов. Вакцины обеспечивают безопасную и эффективную защиту от четырех видов менингита.Но в отношении менингита формы B вакцину до сих пор разработать не удавалось. Дело в том, что капсулирующие углеводы менингококковой бактерии типа B по структуре аналогичны полисахаридам, присутствующим в клетках ЦНС. Если использовать эти гликаны как основу для вакцины, иммунитет начнет нападать на нервные клетки организма, что очень опасно. Ученые из Института Макса Планка (Потсдам, Германия) предложили другой вариант вакцины. Специалисты под руководством Питера Зеебергера сумели получить особый тетрасахарид — ядро сложной углеводной структуры, синтезируемой бактериями.Вещество включает строительные белки гептозы (ГП) и октулозоновой кислоты (ОК). Главной сложностью работы стало преодоление инертности групп ОК. Из-за этой инертности было очень трудно добиться селективного соединения ОК и ГП. Исследователи начали синтез с получения блока ГП. Затем они провели конвергентное и стереоконтролируемое соединение (2+2), приведшее к созданию дисахарида ГП-ОК. И уже на основе этого вещества был получен целевой тетрасахарид.