Антидот из наночастиц: ещё один шаг к созданию универсального противоядия


Сцеживание змеиного яда.
Сцеживание змеиного яда.

Разные виды змей выделяют разные токсины. Это значит, что покусанному гражданину нужен не любой, а строго определённый антидот, и как можно скорее. Учёные из Калифорнийского университета в Ирвайне (University of California, Irvine) создали наночастицы, которые связывают не один, а сразу несколько распространённых животных токсинов. Возможно, когда-нибудь эта технология позволит разработать универсальное противоядие. (далее…)

Наночастицы золота помогают нанести двойной удар по раковым клеткам


Профессор Кейт Валлис
Профессор Кейт Валлис.

Наночастицы золота были помечены радионуклидами — это помогло учёным отследить, как ценный металл доставляет лекарство внутрь раковых клеток. Результаты лабораторного исследования представлены авторами на специализированной ежегодной конференции Национального института онкологии (National Cancer Research Institute, NCI).

Учёные из Оксфордского института радиационной онкологии (CRUK/MRC Oxford Institute for Radiation Oncology) занимались улучшением способа доставки лекарства непосредственно в «комнату управления» раковой клетки, туда, где находятся хромосомы. Мишенью этого лекарственного средства является теломераза, фермент, достраивающий теломеры, «защитные колпачки» на концах хромосом. (далее…)

Разработаны наночастицы, останавливающие кровь


Наночастицы (выделены зелёным цветом) помогают сформировать сгустки крови в повреждённой печени. Изображение получено с помощью электронной микроскопии.
Наночастицы (выделены зелёным цветом) помогают сформировать сгустки крови в повреждённой печени. Изображение получено с помощью электронной микроскопии.

Учёные из Мэрилендского университета в округе Балтимор (University of Maryland, Baltimore County) создали и протестировали на животных наночастицы, способные останавливать внутренние кровотечения. Результаты работы исследователи представили на 252 национальной встрече-выставке Американского химического общества (American Chemical Society).

Когда человек получает тяжёлую травму, спасение жизни часто зависит от того, как быстро удастся остановить кровь. Есть множество методов борьбы с наружным кровотечением, однако с внутренним можно справиться только с помощью хирургического вмешательства. Научная группа Мэрилендского университета в округе Балтимор пытается найти другой способ. «Когда у человека начинается неконтролируемое внутреннее кровотечение, эти наночастицы могут изменить ситуацию», — говорит Эрин Лавик (Erin Lavik), одна из авторов исследования. (далее…)

Лазер и наночастицы против раковых клеток


Наночастицы против рака
ПЭТ- сканирование подопытных мышей с опухолями (отмечены белыми стрелками). В опухоли вводились различные наноматериалы, после чего область опухоли просвечивалась лазером, работающим в ближнем инфракрасном диапазоне волн. Разогрев наночастиц вызывает гибель раковых клеток (красные стрелки).

Исследователи из Университета Копенгагена сообщают о начале разработки нового способа борьбы с раковыми опухолями, в том числе метастизированными. В опухоль вводятся наночастицы, которые разогреваются под воздействием легко проникающего сквозь ткани луча лазера, работающего в ближнем инфракрасном диапазоне волн.

Используя технологию одночастичной и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), исследователи определили фототермическую эффективность резонирующего в ближнем инфракрасном диапазоне наноматериала (nanoshells — нанооболочек), состоящего из двуокиси кремния и золота (AuNSs), и сравнили с аналогичными показателями «обычных» наночастиц золота (AuNPs). И «в пробирке», и на животной модели (больные раком мыши), резонирующие AuNSs разогревались сильнее, чем нерезонирующие AuNPs. (далее…)

Новый пластырь бьёт по раку из трёх орудий


Золотые наночастицы доставляют siRNA к новообразованию в толстом кишечнике. Фото: Artzi Lab.
Золотые наночастицы доставляют малые интерферирующие РНК к новообразованию в толстом кишечнике. Фото: Artzi Lab.

Учёные из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) разработали пластырь, который локально воздействует на опухоль с помощью фото-, химио- и генной терапии. Новая технология предназначена для лечения рака кишечника. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Materials.

Рак толстого кишечника — одно из наиболее распространённых раковых заболеваний в Европе. Стандартный метод лечения этой болезни — хирургическое вмешательство, однако даже после удаления опухоли в области операции остаются клетки, которые могут вызвать повторный рост новообразования. Хотя у части пациентов после операции наступает ремиссия, которая длится годами, у многих (до 50%) людей рак возвращается.

Традиционная терапия, призванная предотвратить рецидив, вводится системно: лекарство с кровотоком распространяется по всему организму. В результате препарат воздействует не только на раковые, но и на здоровые клетки и вызывает неприятные побочные эффекты. Более того, недавнее исследование на мышах показало, что опухоли достигают только 0,7% наночастиц, введённых в организм таким образом. (далее…)

Учёные из МТИ разработали вакцину на основе РНК


Строение молекул рибонуклеиновой кислоты и дезоксирибонуклеиновой кислоты. Дезоксирибонуклеиновая кислота имеет форму спирали, состоящей из двух отдельных молекул. Молекулы рибонуклеиновой кислоты, в среднем, короче и преимущественно одноцепочечные.
Строение молекул РНК и ДНК. ДНК имеет форму спирали, состоящей из двух отдельных молекул. Молекулы РНК, в среднем, короче и преимущественно одноцепочечные.

Инженеры Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) разработали и протестировали на мышах вакцины от лихорадки Эбола, гриппа H1N1 и токсоплазмоза. Новые вакцины состоят из цепочек рибонуклеиновой кислоты, которые можно заставить кодировать любой вирусный или бактериальный белок. РНК встраивают в молекулу, которая доставляет её в клетки, где она синтезирует нужные белки и вызывает иммунный ответ организма-хозяина. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Этот подход позволяет изготовить вакцину от новых заболеваний всего за семь дней. Мы сможем бороться с внезапными вспышками заболеваний или оперативно вносить изменения в состав», — говорит Дэниел Андерсон (Daniel Anderson), ведущий автор исследования.

Традиционные вакцины содержат инактивированные вирусы или другие микроорганизмы. Производство таких препаратов занимает много времени, и в редких случаях они приводят к развитию осложнений. Некоторые вакцины используют производимые микробами белки, однако они не всегда вызывают достаточный иммунный ответ, и учёным приходится искать адъювант — вещество, которое его усиливает. Вакцины на основе РНК вызывают более мощную реакцию организма, потому что заставляют клетки производить множество копий закодированного в них белка.
(далее…)

Создан сверхпрочный и лёгкий конструкционный материал


Чистый металл и композит
Слева — деформированный образец чистого металла. Справа — композит из магния с наночастицами карбида кремния. Столбики в центре имеют поперечник около 4 мкм.

Технологию получения конструкционного материала с уникальными свойствами удалось разработать сотрудникам Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе вместе с коллегами из других университетов США. Композит на основе магния обладает высокими значениями удельной прочности и упругости. Полученный материал может использоваться для создания самолётов, космических аппаратов, автомобилей, а также мобильной электроники и биомедицинских устройств.

В качестве возможного способа увеличения прочности металлов в течение длительного времени рассматривается метод внедрения керамических частиц. Однако добавление керамических частиц микроскопического масштаба приводит к потере пластичности и обрабатываемости.

В то же время использование наночастиц, напротив, позволяет улучшать прочностные показатели при сохранении или даже улучшении пластичности металла. Однако наномасштабные керамические частицы имеют тенденцию слипаться вместо того, чтобы распределяться по расплаву равномерно. (далее…)

StoreDot продемонстрирует смартфон, заряжающийся за минуту


Демонстрация зарядки
Демонстрация полной зарядки аккумулятора смартфона менее чем за 30 секунд

Израильский стартап StoreDot покажет созданный им сверхбыстрый аккумулятор на выставке потребительской электроники CES 2015, которая пройдёт в самом начале нового года в Лас-Вегасе. Разработанная компанией аккумуляторная батарея способна полностью заряжаться менее чем за минуту.

Компания, базирующаяся в Рамат-Гане, пригороде Тель-Авива, впервые продемонстрировала прототип сверхбыстрого аккумулятора в апреле 2014 года. Батарея для смартфона полностью заряжалась за 30 секунд, однако была намного крупнее стандартной. Глава компании, представляя прототип, сообщил, что StoreDot надеется выпустить готовую модель на рынок через три года. По его расчётам, через год размеры батареи можно будет уменьшить до обычных, а ещё два года понадобятся для достижения необходимой плотности заряда, чтобы смартфон мог работать полный день от одной зарядки. (далее…)

Новый материал превращает в тепло 90% солнечной энергии


Наночастицы материала
Частицы, составляющие разработанный в Сан-Диего материал, имеют размер от 10 нм до 10 мкм.

Группа исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего сообщила о разработке наноматериала, предназначенного для солнечных электростанций. Новый материал обладает высокой износостойкостью, способен работать при огромных температурах и преобразовывает в тепло 90% попадающей на его поверхность солнечной энергии.

Солнечные тепловые электростанции вырабатывают электричество с помощью водяного пара, который приводит в движение турбины. Водяной пар, в свою очередь, получается путём нагревания солнечным излучением резервуаров с водой. Современные материалы требуют ежегодной замены из-за работы в жёстких условиях — температура в резервуаре может достигать 700 °C. Новый материал, созданный американскими учёными, решает эту проблему, а заодно обладает высокой эффективностью преобразования электромагнитной энергии в тепловую. (далее…)

Катализатор для водородных топливных элементов можно приготовить в микроволновке


Схема процесса восстановления кислорода
Схема процесса восстановления кислорода с участием нового сплава. Островки палладия (жёлтые) внедрены в вольфрам (голубой). Красные шары — атомы кислорода, белые — водорода.

Разработанный в Швеции наноматериал может сделать топливные элементы более доступными. Будучи таким же эффективным катализатором, как традиционные катализаторы на основе платины, он в 40 раз дешевле. Создатели утверждают, что изготовить этот материал можно в обычной микроволновке.

Процесс восстановления кислорода — ключевая реакция в водородных топливных элементах  — проходит при участии катализатора. В современных элементах таким катализатором выступает платина и её сплавы, что негативно влияет на стоимость. В поисках замены для платины учёные из Университета Умео создали уникальный сплав вольфрама и палладия, в котором атомы палладия вкраплены в наночастицы из вольфрама. (далее…)

Металлические наночастицы могут проявлять свойства жидкостей


Изменение формы нанокристалла серебра
Изменение формы нанокристалла серебра вследствие сжатия и растяжения.

Неожиданное поведение металлических наночастиц обнаружили физики Массачусетского технологического института. Сохраняя кристаллическую структуру в своём объёме, наночастицы серебра внешне ведут себя, как капли жидкости. Открытие потребует пересмотра возможностей использования нанокомпонентов в электронике.

Металлические детали нанометровых масштабов используются в качестве электродов, катализаторов, соединительных элементов и антенн. Однако сохранение формы этих деталей подвергалось сомнениям. В частности, предсказание пластичности подобных элементов делал Роберт Кобл (Robert L. Coble) из Массачусетского технологического института. В опубликованной на днях работе его коллеги по институту показали, что опасения были верными. (далее…)