Нанотехнологии

Высокие затраты на производство препаратов для генной терапии Генная терапия — один из наиболее дорогостоящих методов лечения, и высокая стоимость ограничивает доступ к нему для нуждающихся пациентов. Одна из причин высоких затрат заключается в том, что производственный процесс даёт до 90% неактивного материала. Отделение этих бесполезных компонентов происходит медленно, приводит к значительным потерям и плохо … Читать далее

Новая теория квантового транспорта раскрывает, как фемтосекундные термоэлектрические флуктуации влияют на контроль энергии на наноуровне. Университет Ювяскюля (Финляндия) внёс вклад в разработку теоретического подхода, который позволяет точно моделировать температурные различия и электрические токи в наномасштабных переходах, образованных одиночными молекулами. Исследование открывает новые возможности для проектирования компонентов, используемых в квантовых технологиях. Термоэлектрический эффект — это явление, … Читать далее

Каждая клетка смертоносного паразита Plasmodium falciparum, вызывающего малярию, содержит крошечное пространство, заполненное микроскопическими кристаллами железа. Пока паразит жив, кристаллы танцуют: они вращаются, дёргаются и рикошетят в своём маленьком пузырьке, как монеты в перегруженной стиральной машине, — слишком быстро и хаотично, чтобы их можно было отследить традиционными научными методами. А когда паразит умирает, они останавливаются. Кристаллы … Читать далее

Учёные Северо-Западного университета разработали новую молекулярную структуру для распространённого химиопрепарата, сделав его значительно более растворимым, эффективным и менее токсичным. В новом исследовании команда разработала новый препарат на основе сферических нуклеиновых кислот (СНА) — наноструктуры, которая встраивает лекарство непосредственно в нити ДНК, покрывающие крошечные сферы. Такая конструкция превращает плохо растворимый и слабодействующий препарат в мощное целенаправленное … Читать далее

Перовскиты на основе галогенидов, которые уже являются предметом серьёзных исследований в области создания эффективных и недорогих солнечных батарей, обрабатывают свет быстрее, чем большинство полупроводников на рынке. В новой статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology, сообщается о квантовых переходных процессах длительностью около 2 пикосекунд при низкой температуре в объёмных плёнках иодида свинца с формидамином, полученных масштабируемыми … Читать далее

Лазерная литотрипсия: как работает процедура Во время процедуры, известной как лазерная литотрипсия, урологи используют небольшой лазер с видеогидом, чтобы раздробить болезненные камни в почках. Чем мельче удастся разбить камни, тем лучше для пациента — в идеале до состояния пыли, которую можно безопасно отсосать. Однако использование более мощных лазеров создаёт дополнительное тепло, которое может повредить окружающие … Читать далее

Лаборатория электротехники и вычислительной техники Хаоже «Гарри» Вана в Дьюке этой осенью пополнилась необычным новым сотрудником — искусственным интеллектом. Используя общедоступные базовые модели ИИ, такие как ChatGPT от OpenAI и модель сегментации Meta под названием SAM (Segment Anything Model), команда Вана разработала платформу ATOMIC (Autonomous Technology for Optical Microscopy & Intelligent Characterization) — ИИ-микроскоп, который … Читать далее

Двумерные материалы Открытие графена, удостоенного Нобелевской премии в 2004 году, произвело революцию в современном материаловедении, показав, что электрические, оптические и механические свойства можно настраивать, регулируя толщину, деформацию или порядок укладки таких двумерных материалов. От транзисторов и гибких дисплеев до нейроморфных чипов — будущее электроники во многом будет зависеть от двумерных материалов. Новое исследование В новом … Читать далее

Носимые или имплантируемые устройства для мониторинга биологических показателей, таких как частота сердечных сокращений, полезны, но обычно они изготавливаются из металлов, кремния, пластика и стекла, и их установка требует хирургического вмешательства. Команда исследователей из Инженерной школы Маккелви при Вашингтонском университете в Сент-Луисе разрабатывает биоэлектронные гидрогели, которые однажды смогут заменить существующие устройства и будут гораздо более гибкими. … Читать далее

Потенциал использования низкоэнергетического света для формирования сегнетоэлектрических тонких плёнок для микроустройств активно развивается. Международная группа исследователей недавно сообщила об успехе в области «фотострикции». Фотострикционный эффект: преобразование энергии фотонов в механическое движение Использование света для индуцирования нетермической деформации материалов, или фотострикции, имеет преимущество в виде прямого преобразования энергии фотонов в механическое движение. Это открывает захватывающие возможности … Читать далее

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показало, что вместо того, чтобы выбрасывать, пластик можно превратить в ценные углеродные наноматериалы, которые помогают решить проблемы в области энергетики и экологии. Пластик — одна из самых стойких проблем в области отходов Пластик — это одна из самых серьёзных проблем в мире, связанных с отходами. Он долговечен, его сложно … Читать далее

Группа учёных нашла способ замедлить утечки энергии, которые препятствовали использованию крошечных нанокристаллов в светоуправляемых химических и энергетических приложениях. В статье, опубликованной в журнале Chem, описывается, как команда использовала молекулу, которая прочно связывается с поверхностью нанокристалла, действуя подобно плотине, удерживающей энергию, запасённую в состоянии разделения зарядов, образующемся после поглощения света. Этот метод увеличивает время жизни разделения … Читать далее

Исследователи из Корнелла разработали нанофиброзную мембрану на основе циклодекстрина, которая эффективно удаляет микрозагрязнители из воды. В лабораторных условиях мембрана удалила примерно 90% триклозана из воды. Процесс электроформования Мембрана изготовлена методом электроформования — процессом, в котором используется электрическое поле для вытягивания ультратонких волокон из жидкости. Эти волокна имеют диаметр менее 1 микрона (для сравнения, толщина человеческого … Читать далее

Исследователи из Университета Ольденбурга подтвердили феномен, впервые наблюдавшийся несколько лет назад: между объектами, расположенными на расстоянии всего в несколько нанометров друг от друга, передаётся больше тепла, чем предсказывает теория физики. В статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, под руководством профессора доктора Акима Киттеля и доктора Свенда-Эйжа Биихса сообщается, что на расстояниях в несколько нанометров … Читать далее

Золотая платформа раскрывает тайны невидимого «клея» природы Исследователи из Технологического университета Чалмерса в Швеции обнаружили быстрый и простой способ изучения скрытых сил, которые связывают мельчайшие объекты во Вселенной. Используя золото, солёную воду и свет, они создали платформу, на которой эти силы можно увидеть через цвета. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of … Читать далее

Липидные nanoparticles (LNPs) — это транспортные средства современной медицины, доставляющие противораковые препараты, генные терапии и вакцины в клетки. До недавнего времени многие учёные полагали, что все LNPs следуют примерно одному и тому же чертежу. В журнале Nature Biotechnology исследователи из Университета Пенсильвании, Брукхейвенской национальной лаборатории и компании Waters Corporation охарактеризовали форму и структуру LNPs с … Читать далее

Группа исследователей, связанная с UNIST, разработала новый метод синтеза частиц на полимерной основе, которые имитируют потрясающий переливчатый эффект опаловых драгоценных камней. Этот инновационный подход использует наноструктурированные пористые микрочастицы, состоящие из линейных блок-сополимеров, предлагая устойчивую и масштабируемую альтернативу традиционным красителям и пигментам. Исследование опубликовано в Angewandte Chemie International Edition. Опаловые драгоценные камни известны своим завораживающим, меняющим … Читать далее

Группа учёных из BESSY II впервые продемонстрировала одномерные электронные свойства материала с помощью высокоточного экспериментального процесса. Образцы и методы исследования Образцы состояли из коротких цепочек атомов фосфора, которые самоорганизуются под определёнными углами на серебряной подложке. С помощью сложного анализа команда смогла разделить вклады этих по-разному ориентированных цепочек. Это показало, что электронные свойства каждой цепочки действительно … Читать далее

Научная группа из KAIST разработала новую платформенную технологию, которая использует вспышку света продолжительностью 0,02 секунды для генерации сверхвысокой температуры в 3000 °C. Это позволяет эффективно синтезировать катализаторы. Этот прорывный процесс снижает энергопотребление более чем в тысячу раз по сравнению с традиционными методами, одновременно увеличивая эффективность производства водорода до шести раз. Это значительный шаг к коммерциализации … Читать далее

Двумерные (2D) материалы, имеющие толщину всего в несколько атомов, известны своими уникальными электрическими, механическими и оптическими свойствами, которые значительно отличаются от свойств объёмных материалов. Некоторые недавние исследования также изучали «прозрачность» этих материалов для межмолекулярных взаимодействий, таких как ван-дер-ваальсовы (vdW) силы — слабые силы, возникающие из-за флуктуирующих электрических зарядов, которые вызывают притяжение между молекулами или поверхностями. … Читать далее

Исследователи из Сколтеха создали перспективный катализатор для ускорения химической реакции, в результате которой из мочевины, содержащейся в сточных водах, получается чистое водородное топливо. Известно, что этот процесс катализируется различными формами никеля. Однако команда показала, что нанопровода из этого металла, встроенные в специально дефектные углеродные нанотрубки, обработанные азотной плазмой, особенно подходят для выдерживания агрессивной щелочной среды … Читать далее

Когда я впервые осознал масштабы проблем, связанных с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и боковой амиотрофический склероз (БАС), я почувствовал одновременно смирение и мотивацию. Эти заболевания вызваны не одной неисправностью в системе, а каскадом сбоев, включая неправильное сворачивание белков, нарушение синапсов, нарушение механизмов восстановления и плохую доставку лекарств через гематоэнцефалический барьер. Мои … Читать далее

Исследователи из Университета Северной Каролины создали микроскопических мягких роботов в форме цветов, которые могут изменять свою форму и поведение в ответ на окружающую среду, подобно живым организмам. Эти крошечные «цветы из ДНК» изготовлены из специальных кристаллов, образованных путём объединения ДНК и неорганических материалов. Они могут обратимо складываться и раскрываться за секунды, что делает их одними … Читать далее

Группа исследователей из Федерального университета Сан-Карлоса (UFSCar) в штате Сан-Паулу, Бразилия, разработала датчик, который может идентифицировать нитрит натрия (NaNO₂) в различных напитках, включая минеральную воду, апельсиновый сок и вино. Эта неорганическая соль используется в качестве консерванта и фиксатора, придавая таким продуктам, как ветчина, бекон и колбасы, розовый или красный цвет. В зависимости от количества нитрит … Читать далее

Многопрофильная команда под руководством учёных из Вашингтонского университета разработала новую платформу для вакцин, сочетающую мРНК и компьютерный дизайн белков. В ходе экспериментов на мышах была создана мощная иммунная защита как от штамма Wuhan-Hu-1, так и от омикрон-варианта BA.5 SARS-CoV-2. Вакцины на основе мРНК доказали свою эффективность во время пандемии COVID-19. Поиск способов дальнейшей оптимизации кодируемых … Читать далее

Пластик повсеместно распространён в современном мире, и известно, что он разлагается в окружающей среде очень долго — если вообще когда-нибудь разлагается. Но даже не полностью разложившись, пластик может выделять крошечные частицы — так называемые наночастицы пластика из-за их чрезвычайно малого размера, — которые учёные только начинают учитывать в долгосрочных исследованиях здоровья. Одним из таких учёных … Читать далее

Исследователи предложили новую стратегию иммунотерапии рака Группа учёных разработала инновационный подход к иммунотерапии рака. Этот метод включает прикрепление «поддельных мишеней» к клеткам опухоли, чтобы направлять атаки иммунных клеток, преодолевая ограничения традиционных методов лечения на основе антител. Исследование [опубликовано](https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c08128) в журнале ACS Nano. Руководил группой профессор Вон Джон Ким из отдела химии и института биомедицинской инженерии … Читать далее

Использование инфракрасной спектроскопии колебаний на BESSY II для изучения биологии клеток Согласно новому исследованию, проведённому группой учёных из HZB и Университета Гумбольдта в Берлине, инфракрасная вибрационная спектроскопия на BESSY II может быть использована для создания карт молекул высокого разрешения внутри живых клеток и клеточных органелл в их естественной водной среде. Применение нано-ИК спектроскопии с s-SNOM … Читать далее

Липиды и их роль в клетке Липиды — это молекулы жиров, которые играют важную роль в функционировании клеток, включая структуру мембран, хранение энергии и поглощение питательных веществ. Большинство липидов синтезируется в органелле, называемой эндоплазматическим ретикулумом, но определённые типы липидов перемещаются в разные части клетки в зависимости от их функции. Сложности визуализации Учёные давно хотели изучить … Читать далее

Наномедицина использует ультрамалые частицы для доставки лекарств непосредственно в ткани и клетки, которые в них нуждаются, повышая эффективность лечения и снижая побочные эффекты. Этот подход лежит в основе некоторых клинически одобренных технологий на основе РНК и химиотерапевтических препаратов. Однако создание эффективных наномедицинских препаратов — непростая задача. Иммунная система организма может ошибочно принять наночастицы за вредных … Читать далее