На симпозиуме рассказали, как мухи спасают фрукты
Азиатский симпозиум по новым материалам (The 8th Asian Symposium on Advanced Materials — ASAM-8) впервые прошел в Новосибирске. Основными темами докладов были синтез и структура новых материалов, бионанокомпозиты и прикладные разработки. Как рассказал на открытии председатель оргкомитета ASAM-8, заместитель директора Института катализа (ИК) СО РАН по научной работе Алексей Ведягин, ученые азиатских стран, занимающиеся созданием и применением продвинутых (в буквальном переводе с английского) материалов, встретились на конференции во Владивостоке в 2007 году. С тех пор симпозиум сменил много стран — его проводили в Китае, Вьетнаме, Японии и Корее.
— Мы три года отстаивали право организовать конференцию в Новосибирске и, наконец, добились этого. Очень рады, что к нам смогли приехать 50 участников из других стран. Это представители Кореи, Японии, Тайваня, Китая и Австралии, еще столько же исследователей участвуют онлайн. Всего симпозиум собрал более 300 российских и зарубежных ученых, — добавил Алексей Ведягин.
Собственные разработки ИК СО РАН были представлены на секции прикладных решений. Младший научный сотрудник Алина Брагина описала новый метод очистки воды с помощью гетерогенных катализаторов Фентона. Их преимущество заключается в том, что они могут удалять органические загрязнители в очень низких концентрациях (порядка нанограмма на литр). Другие системы фильтрации, которые обычно используются для очистки воды, не позволяют этого сделать, необходима дополнительная ступень доочистки воды. В лаборатории института научились синтезировать наноразмерные частицы железа-силикалита-1 методом профазной кристаллизации, что позволяет получить катализаторы в нужных масштабах.
— Чтобы удалить органические загрязнители катализаторами Фентона, необходимо взять загрязненную воду, добавить некоторое количество катализатора (он может быть в виде порошка, гранул или даже блоков) и пероксид водорода. Катализатор начинает работать, генерирует активные частицы, которые способствуют окислению органических субстратов в воде. В итоге остаются вода и углекислый газ. Этот метод совершенно безопасный и эффективный, потому что дальше, чем до углекислого газа, окисление невозможно. В европейских странах такое качество очистки воды давно практикуется, в Новосибирске заинтересованность пока проявлял только дельфинарий, — пояснила Алина Брагина.
Профессор Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова Татьяна Ростовщикова представила совместную разработку МГУ, санкт-петербургского Физико-технического института им. А.Ф.Иоффе и ИК СО РАН. Точнее, работа коллектива ученых связана с новым методом получения материалов с уникальными свойствами — материалов на основе углерода и металлических частиц, нанесенных на твердые носители. Уникальность объясняется переводом обычных материалов с кристаллической структурой в аморфное состояние, что придает им новые свойства. Метод синтеза таких материалов изобретен в ФТИ им. А.Ф.Иоффе, он основан на лазерном излучении, которое позволяет диспергировать металлические частицы в аморфное состояние. В МГУ полученные наночастицы исследуют, а в ИК СО РАН испытывают в реальных условиях, в частности, в качестве трехмаршрутных автомобильных катализаторов, позволяющих избавиться от вредных выхлопов. Таким же образом можно синтезировать и углерод для литий-ионных аккумуляторов. Как показали испытания, срок использования подобных зарядных устройств доходит до десяти лет.
Результаты исследования восьми институтов СО РАН, которые представлял научный руководитель Центра генетических ресурсов лабораторных животных Федерального исследовательского центра «Институт цитологии и генетики СО РАН» (ФИЦ ИЦиГ СО РАН) доктор биологических наук Павел Мошкин, недавно были опубликованы в журнале Nanoresearch. Ученым удалось вычислить траекторию движения наночастиц из носовой полости в мозг и построить соответствующую карту. Она может служить основой разработки «маршрута» адресной доставки различных лекарственных средств. Для построения карты подопытным животным вводились магнитно-контрастные частицы, а их путешествие к мозгу лабораторных мышей фиксировалось с помощью магнитно-резонансной терапии. Благо в распоряжении ФИЦ ИЦиГ СО РАН есть соответствующий мировым стандартам SPF-виварий и миниатюрные томографы для работы с такими животными. Однако исследователи столкнулись с парадоксом.
— Оказалось, что в миниатюрной головке мышки частицы передвигаются от носовой полости до гиппокампа двое суток, хотя дистанция меньше сантиметра. Наночастицы перемещаются только по нейроволокнам, и их накопление в мозгу происходит далеко не сразу. Это важный факт, его необходимо учитывать в наших работах по антиоксидантной защите мозга при ишемии и нейротравмах с помощью наночастиц. При ишемической болезни происходят дегенеративные изменения нейронов головного мозга. Лекарством могут стать каталитически активные наночастицы металлов с переходной валентностью, в частности, оксид церия, который обеспечивает цикл биологических процессов, защищающих организм от оксидативного стресса. Однако когда мы принимаем препарат, в инструкции написано, через сколько часов или минут он подействует. В данном случае медики должны быть готовы к ожиданию терапевтического эффекта в течение двух суток. Путь до клинических испытаний еще неблизкий, но такие знания необходимы для дальнейшей работы над адресной доставкой лекарств, — убежден Павел Мошкин.
Представители Научно-образовательного центра химического инжиниринга и биотехнологий санкт-петербургского Университета ИТМО Павел Кривошапкин и Шантал Трейси планируют вскоре выводить на рынок «умную упаковку» для фруктов, овощей, морепродуктов, мясных изделий или даже косметических средств. Питерские химики научились получать биополимеры из… насекомых.
— Наше изобретение состоит из двух биополимеров. Пауки дают паутину, которая придает гибкость и прочность, а мухи — основной материал — хитин, его затем преобразуют в хитозан. Произведенная из этих составляющих упаковка может использоваться в виде пленок, покрытий или спрея. Она не только увеличивает срок хранения, например, овощей, но и позволяет каждому покупателю самостоятельно определить, свежий ли продукт. Достаточно посветить на упаковку фонариком: если светится, значит, свежий, эффекта нет — испортился. Наш товар, что называется, и недорог, и экологичен. Если упаковку выбросить, она бесследно разложится в окружающей среде через несколько недель, — объяснил руководитель НОЦ Павел Кривошапкин.
В небольшой газетной статье мы смогли представить только несколько разработок. Отдельная секция симпозиума была посвящена исследованиям фундаментальным. Без них, как справедливо подчеркнула Татьяна Ростовщикова, не бывает прикладных решений. И, надо отметить, работы российских ученых смотрелись на мировом уровне очень достойно.
Ольга КОЛЕСОВА
Фото предоставлено пресс-службой ИК СО РАН
Нет комментариев