#наночастицы

Физики МФТИ и Брестского государственного университет им. А. С. Пушкина создали новое стекло, активированное наночастицами магнетита и титаната бария. Оно сочетает в себе оптические, электрические и магнитные свойства, что делает его перспективным для применения в оптоэлектронике и сенсорах.

Российские ученые синтезировали высокоактивные наночастицы диоксида титана (TiO₂), допированные иттрием. Частицы обладают повышенной фотокаталитической активностью, что перспективно в биомедицине, экологии и фотоэлектрике.

Борьба человечества с патогенами продолжается, так как микробы находят все новые пути обхода иммунной системы и эффекта лекарств. Поэтому необходимо создавать качественно новые методы лечения и диагностики заболеваний. Исследователи МФТИ и университета «Сириус» с этой целью получили новые наноматериалы на основе ДНК. Они открывают возможность избирательно убивать патогены и раковые клетки, но не здоровые ткани, благодаря решениям логических задач молекулярными компьютерами.

Ученые разработали особое зеркало из наночастиц (тримеров), которое может эффективно отражать свет (76-92%) в определенном диапазоне (около 1500 нанометров). Благодаря взаимодействию частиц возникают резонансные эффекты, что позволяет управлять светом на микроуровне. Такие метаповерхности могут заменить традиционные оптические элементы (линзы, зеркала) в миниатюрных устройствах, например, в чипах для фотоники или датчиках. Это упростит и удешевит производство компактной оптики.

Ученые РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина создали первый отечественный костный цемент с антибиотиком и антибактериальным агентом на основе наночастиц серебра для имплантов. По сравнению с импортными аналогами, которые сегодня применяются в России, разработанный в Губкинском университете состав позволяет высвобождать до 10 раз больше антибиотика.

Ученые активно работают над созданием наноматериалов и наночастиц для экспресс-ДНК-диагностики, которые не только ускорят анализ заболеваний, но и позволят создать новые медицинские средства для лечения серьезных болезней. Для решения этих задач в МФТИ разработали уникальный по своим свойствам умный материал. На следующем этапе ученые создали новый оптический биосенсор для анализа кинетики связывания наноматериалов с лигандами — молекулами ДНК. Это поможет быстрее разрабатывать новые медицинские тесты.

Ученые из МФТИ с коллегами синтезировали сферические наночастицы диселенида вольфрама (WSe2) с помощью фемтосекундной лазерной абляции в воде. Анализ полученных частиц показал их высокий потенциал для биомедицинских и оптических приложений.

Ученые Международного исследовательского института интеллектуальных материалов ЮФУ создают уникальные наночастицы на основе фторида кальция допированных европием, которые могут открыть новые возможности в терапии онкологических заболеваний. Эти частицы обладают удивительным свойством: при облучении рентгеном они излучают свет в видимом диапазоне — синего или оранжевого цвета. Это свечение можно «настраивать» еще на этапе синтеза, меняя условия их получения.

Исследователи из МФТИ и Египта провели фундаментальное аналитическое исследование, направленное на изучение эволюции микрокавитационных пузырьков в тройных гибридных наножидкостях, находящихся вблизи упругих твердых тел. Пример такой жидкости — человеческая кровь. Ученым удалось показать, что радиус пузырьков в тройных гибридных наножидкостях заметно меньше, чем в гибридных, мононаножидкостях и чистой крови, а повышение концентрации наночастиц уменьшает интенсивность кавитации. Это открывает перспективы для медицинских технологий, например, для доставки лекарств с точной дозировкой.

Исследователи из Объединенного института высоких температур РАН и МФТИ изучили сажеобразование в ходе пиролиза углеводородов. Итоги работы ученых можно использовать при моделировании процессов горения и производстве технического углерода.

По данным Минздрава России в мире каждый год проводится от 3,5 до четырех миллионов операций с использованием материалов для восстановления костей. Это второе по популярности направление после переливания крови, которое встречается в 10 раз чаще, чем пересадка других органов. В таких имплантатах используют особые наноматериалы, похожие на «губки» с мелкими дырочками. Благодаря порам они имеют огромную поверхность и уникальные свойства, которые делают их незаменимыми не только в медицине, но и экологии и химии — они отлично фильтруют воду, ускоряют химические реакции в промышленности и даже применяются для создания сверхлегких и прочных материалов. Существующая методика создания таких наноматериалов требует больших затрат, времени и электроэнергии. Ученые Пермского Политеха нашли более быстрый и дешевый способ изготовления этих структур, который не требует дополнительных реагентов и примесей.

Международный коллектив ученых разработал новый метод параметризации машинно-обучаемых межатомных потенциалов для моделирования магнитных материалов, значительно повышающий надежность и точность предсказаний их свойств. Ключевым элементом нового подхода стало использование так называемых магнитных сил при обучении моделей межатомных взаимодействий. Результаты исследования открывают путь к ускоренному дизайну и изучению материалов для электроники нового поколения, медицины и сенсоров.

Исследовательская группа из Сколтеха и Хакасского государственного университета под руководством лауреата Научной премии Сбера, профессора Сколтеха, доктора физико-математических наук Александра Квашнина, изучила, как наночастицы иридия и палладия могут изменять свойства катализаторов при небольшой деградации и переходе в аморфное состояние.

Ученые установили, что наночастицы оксида меди максимально эффективно убивают микробы, находясь в обычной дистиллированной воде или в питательном бульоне для выращивания бактерий со стабилизатором SDS — натриевой солью органической кислоты. Физиологический раствор, широко используемый в медицине, например, при обезвоживании и интоксикации организма, напротив, снижал действенность наночастиц. Полученные результаты будут полезны при создании антибактериальных покрытий и препаратов на основе оксида меди и помогут добиться их максимальной эффективности с учетом предполагаемых условий применения.

Биологи ТюмГУ исследовали влияние наночастиц серебра на всхожесть семян, изменчивость морфофизиологических признаков и урожайность зерна яровой мягкой пшеницы. Исследование показало положительные результаты такого воздействия: наночастицы серебра могут помочь повысить стрессоустойчивость растений в сложных почвенно-климатических условиях Северного Зауралья. Результаты работы важны при подборе сортов и разработке элементов технологии выращивания пшеницы в условиях изменяющегося климата.

Исследователи из РТУ МИРЭА представили инновационную методику получения и стабилизации наночастиц на основе хитозана — природного полисахарида, имеющего огромный потенциал для применения в медицине и фармакологии. Разработка поможет в создании новых лекарственных препаратов и систем их доставки, а также может быть полезной в области регенеративной медицины.

Физики МФТИ разработали новый высокочувствительный метод отслеживания обмена лигандами в тонких пленках коллоидных квантовых точек селенида ртути — перспективном материале для производства фотодетекторов. Лигандами называются частицы, связанные с другими с помощью донорно-акцепторного взаимодействия.

Исследователи лаборатории поверхностных явлений в полимерных системах ИФХЭ РАН с коллегами из ИБХФ РАН и НИЯУ МИФИ показали, что флуорофор сульфоцианин-3, привитый на сферическую плазмонную наночастицу с золотым ядром и органокремнеземной оболочкой толщиной 14 нанометров, благодаря плазмонному усилению флуоресценции светится до восьми раз ярче, чем чистый флуорофор. Если оболочка относительно тонкая (четыре нанометра), напротив, происходит тушение, и флуорофор светит слабее. Изменение толщины оболочки вокруг золотого ядра позволяет управлять эмиссией флуорофора. Полученные данные имеют большое значение для создания материалов с управляемой флуоресценцией, например, для биомаркеров или оптических наноустройств.

Ученые разработали экологичный способ синтеза композитных наночастиц на основе золота (Au) и дисульфида молибдена (MoS2) методом фемтосекундной лазерной абляции в жидкости. Результаты исследования прокладывают путь для развития перспективных приложений наноматериалов в области тераностики.

Химики изменили размер частиц диоксида титана в солнцезащитном креме и смогли добиться от него охлаждающего эффекта. Прототип крема снизил температуру кожи на шесть градусов Цельсия по сравнению с открытой кожей и примерно на три градуса Цельсия по сравнению с общедоступными солнцезащитными средствами.