Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Открыт простой способ создания новых материалов из кобальта для медицины
Ученые ИТМО выяснили, как формируются градиентные структуры соединений кобальта при образовании осадков Лизеганга в агаровом геле. Исследователи зафиксировали шесть фаз осадка с разными свойствами. В перспективе этот подход позволит быстро и дешево создавать новые материалы с заданными характеристиками. Их можно будет использовать в качестве подложек для клеток в электрохимических устройствах, термодатчиках и для антимикробного покрытия.
Впервые работа была представлена на выставке научных разработок XIV Конгресса молодых ученых ИТМО. Исследование колебательных периодических систем — один из самых интересных и сложных вопросов в химии в последние годы. Для таких химических реакций характерны колебания концентрации реагентов, что приводит к изменениям скоростей реакций и многократному циклическому выпадению осадка.
Эти явления — пример неравновесных процессов, которые наблюдаются в природе повсюду: от появления «колец жизни» на дереве до роста костей у живых существ. До этого ученые ИТМО уже отслеживали динамику осаждения фосфатов кальция и более подробно изучили процесс образования и развития костей в организме человека, а также предложили модельную систему, имитирующую «выращивание» костей.
На этот раз исследователи ИТМО использовали для экспериментов соли кобальта. Соединения этого металла обладают парамагнитными свойствами — намагничиваются от внешнего магнитного поля, что впоследствии позволяет нагревать материал локально. Используя материалы на его основе в качестве подложки для клеток, можно также локально активировать клетки. Кроме того, кобальт в малых дозах — необходимый для нашего организма микроэлемент.
Чтобы отследить процесс осаждения, ученые заливали в пробирки однопроцентный раствор агара и хлорид кобальта. Когда агар с хлоридом кобальта зажелировался, добавляли уже внешний электролит — гидроксид натрия. Это запускало диффузию раствора и образование осадка. В результате химики получили периодически выпадающие градиентные осадки, состоящие из нескольких фаз с разными свойствами. Подобные системы на основе осадков гидроксида кобальта ученые наблюдали впервые.
«Всего мы зафиксировали шесть фаз, которые отличаются друг от друга по цвету, химическим свойствам и составу. Таким образом, у нас получились периодические осадки Лизеганга. По форме они представляют собой кольца и в природе наблюдаются, например, при образовании агата.Однако мы не ожидали, что расстояние между каждым новым кольцом и предыдущим — коэффициент разнесения структуры — не будет соответствовать геометрической прогрессии, как это происходит обычно. В этих структурах каждое кольцо “прижато” к предыдущему. Следует также отметить, что структуры Лизеганга обычно представляют собой одну фазу. В нашей же системе появляется градиент фаз и фазовые превращения промежуточных соединений», — отметила научный руководитель исследовательской группы, кандидат химических наук, доцент научно-образовательного центра инфохимии ИТМО Светлана Уласевич.
Ученые описали протекающие в системе химические реакции и изучили влияние разных факторов на процесс образования фаз. Исследователи выяснили, что посредством изменения уровня pH, концентрации щелочи, температуры и объема поступающего воздуха можно менять соотношение фаз в общем объеме осадка раствора — увеличивать и уменьшать количество колец нужного цвета.
Каждая такая фаза, которая состоит из осадка определенного цвета, — это химическое соединение с уникальными свойствами. Часто такие соединения выступают как основной компонент при разработке новых материалов. Так, полученные осадки раствора кобальта можно будет использовать в качестве подложек для клеток в электрохимических устройствах. А также как термодатчики, импланты, основу для пигментов и антимикробное покрытие. Причем создать подобные материалы можно всего за несколько недель при минимальных ресурсах.
«Наш следующий шаг — изучить каждую из получивших фаз осадка. Определить их показатели произведения растворимости и проводимости. А также провести тесты с клетками и проверить, какие из полученных материалов наиболее биосовместимые и как могут влиять на поведение живых культур», — рассказал один из участников исследовательской группы, бакалавр научно-образовательного центра инфохимии ИТМО Леонид Гудзеров.
Telegram 
Дзен 
VK Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Ученые Сеченовского Университета разработали лабораторную модель печени, способную воспроизводить реакции человеческой ткани на лекарственные препараты.
Кэтлин Рубинс выступила перед комитетом Национальных академий США и рассказала, что не так с новыми скафандрами для близкой высадки американцев на Луне. Учитывая ее 300-дневный опыт пребывания в космосе, критика выглядит довольно обоснованной. В прошлом году Рубинс ушла с поста руководителя отделения внекорабельной деятельности отдела астронавтов, где она участвовала в разработке новых лунных скафандров.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
В зоопарках звери доживают до старости и выбывают из программ глобального сохранения видов, потому что не могут размножаться. Это ставит под угрозу усилия по поддержанию популяций редких видов.
Кэтлин Рубинс выступила перед комитетом Национальных академий США и рассказала, что не так с новыми скафандрами для близкой высадки американцев на Луне. Учитывая ее 300-дневный опыт пребывания в космосе, критика выглядит довольно обоснованной. В прошлом году Рубинс ушла с поста руководителя отделения внекорабельной деятельности отдела астронавтов, где она участвовала в разработке новых лунных скафандров.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
Хотя зоологи уже не раз наблюдали использование орудий у относительно близких к людям видов, — от приматов до свиней — коровы до сих пор не были за этим замечены. Теперь ситуация изменилась: оказалось, что они могут использовать многоцелевые орудия по-разному, в зависимости от обстоятельств.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно