Умные материалы: наноматериал саморегулируется в ответ на изменения среды

Гарвардская команда инженеров представила стратегию построения самотерморегулирующихся наноматериалов, которые могут быть адаптированы таким образом, чтобы поддерживать уровень pH, давления, или почти любого другого выбранного параметра, подстраиваясь под изменения окружающей среды (кратко об этом мы уже писали).

Живые организмы развили в себе сложные способности для сохранения стабильности в условиях изменяющейся окружающей среды, подстраиваясь под колебания в температуре, уровне pH, давлении; научились компенсировать наличие или отсутствие важных молекул.

Однако наделение подобными способностями искусственных материалов оставалось проблемой – до настоящего времени.

В последнем номере Nature Гарвардская команда инженеров представила стратегию построения самотерморегулирующихся наноматериалов, которые могут быть адаптированы таким образом, чтобы поддерживать уровень pH, давления, или почти любого другого выбранного параметра, подстраиваясь под изменения окружающей среды с помощью компенсационной ответной химической реакции.

Эта новая платформа материалов, получившая название SMARTS (саморегулирующаяся механохимическая адаптивно изменяемая настраиваемая система), предлагает настраиваемый способ ... Читать дальше »

Немецкие физики создали спин-транзистор на базе теллура и кадмия

Немецкие и польские физики изготовили из сплава теллура, кадмия и марганца экспериментальный прототип транзистора, использующего для передачи информации спин электрона – направление вращения частицы, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

В последние десятилетия физики активно изучают квантовые свойства электронов и атомов и пытаются приспособить их для создания электронных приборов.

В обычной микроэлектронике информация представляется с помощью электрического заряда. В спиновой электронике, или спинтронике, информация представляется с помощью спина электрона – «направления вращения» частицы.

Если представить себе электрон как вращающийся волчок, то спином условно можно назвать одно из направлений оси его вращения. Этот спин, в частности, определяет магнитные свойства материалов – если в каком-либо материале спины большинства электронов направлены в одну сторону, то такой материал обладает намагниченностью.

Группа физиков под руководством Дитера Вайсса (Dieter Weiss) из университета города Регенсбург (Германия) разработала

один из первых рабочих прототипов спинового транзистора, изучая свойства сплава из теллура и кадмия (CdMnTe) с вкраплениями в виде атомов марганца.

... Читать дальше »

"Нанороботы" победили вирус гепатита С

Исследователи впервые смогли создать запрограммированные наночастицы, способные прекратить воспроизведение вирусов.

В лабораторных тестах созданные учеными из Университета Флориды «нанороботы» смогли победить вирус гепатита С, который уже инфицировал организм.

До сих пор такое лечение было невозможным, и новая технология открывает огромные перспективы для лечения «безнадежных» болезней, таких как рак или вирусные инфекции.

Исследователи создали и протестировали наночастицы, предназначенные для блокирования размножения вируса гепатита С в печени.

Новый препарат, названный nanozyme, состоит из наночастиц золота с нанесенными на поверхность двумя основными биологическими компонентами.

• Первый компонент – это фермент, который разрушает мРНК вируса.
• Второй компонент – большая молекула, ДНК-олигонуклеотид, который идентифицирует вирусный генетический материал цель и наводит на него фермент.

Первый компонент сам по себе не способен выборочно атаковать гепатит С, но комбина ... Читать дальше »

Американцы разработали новый способ оценки нейрохимических процессов в мозге

Аппаратура для циклической полярографии. Фото с сайта walton.psy.ox.ac.uk

Американские ученые разработали новый способ регистрации и оценки химических процессов в головном мозге пациентов, проходящих глубокую электростимуляцию, сообщает Medical Xpress. Испытания новой методики провела группа специалистов Клиники Майо в штате Миннесота.

В исследовании участвовали пациенты с различными неврологическими заболеваниями, вызывающими тремор. Это обусловленные сокращением мышц непроизвольные ритмические движения, для которых характерна стереотипность и малая амплитуда. Чтобы облегчить тремор, больным проводили глубокую электростимуляцию мозга.

Ученые попытались оценить, как именно электростимуляция влияет на уровень нейромедиаторов в мозге. Для этого они использовали циклическую полярографию.

В мозг пациентов был введен миниатюрный датчик, регистрирующий электрохимические изменения и передающий данные по беспроводному каналу связи.

Благодаря описанной методике, исследователям впервые удалось в реальном времени оценить изменения количества нейромедиатора аденозина в мозге больных.

В ходе предыдущих исследований на животных аналогичным образом изучались изменения концентрации серотонина и дофамина.

Создана первая химическая интегральная схема

Клас Тибрант, аспирант Университета Линчёпинга (Швеция), разработал первую в мире химическую интегральную схему и отчитался об этом в журнале Nature Communications.

Университетская группа органической электроники уже сообщала о разработке ионных транзисторов, проводящих положительные и отрицательные ионы, а также биомолекулы.

Теперь г-ну Тибранту удалось объединить два типа транзисторов в одну комплементарную схему, подобно традиционной кремниевой электронике.

Рис. 1. Химический чип способен контролировать доставку нейротрансмитера ацетилхолина, что позволяет организовать химический контроль сокращения мышц, которые активируются при соприкосновении с ацетилхолином. (Иллюстрация Ingemar Franzén / LiU.)

Преимущество химической схемы в том, что носителями заряда являются химические вещества с различными функциональными группами. Это открывает недоступные ранее возможности по контролю и регуляции сигнальных клеточных путей в человеческом теле. Например, становится возможным посылать сигналы мускульным синапсам, в которых по каким-то причинам нарушена сигнальная система. Так, шведские учёные установили, что их чип успешно работает с обычными сигнальными веществами — например, с ацетилхолином.

Хочется ещ ... Читать дальше »