Какие наночастицы синтезировали российские ученые. Как новый метод синтеза позволяет получить уникальную модификацию оксида железа. Для чего могут применяться полученные наночастицы.
Синтез уникальных наночастиц оксида железа
Группа российских ученых из Санкт-Петербурга разработала новый метод синтеза наночастиц оксида железа с уникальными свойствами. Чем примечательны эти наночастицы?
- Высокое содержание редкой эпсилон-модификации оксида железа (III) — до 70%
- Уникальное сочетание магнитных свойств, стабильности и малого размера частиц
- Размер частиц — до 100 нанометров (0,0001 мм)
Эпсилон-модификация оксида железа (III) крайне редко встречается в природе, поэтому разработка промышленного метода ее получения имеет большое значение. В чем преимущество нового метода синтеза?
Особенности метода синтеза
Ученые использовали два перспективных метода — пропитки силикагеля и микроэмульсии. Ключевым фактором стал точный подбор температурных условий:
- Отжиг в печи при температуре 800-1000°C
- Продолжительность отжига — 240 минут
- Общая длительность технологического цикла — до 2 суток
По словам исследователей, такой относительно простой метод позволил получить лучшие на сегодняшний день результаты в России по содержанию эпсилон-модификации.
Перспективы применения наночастиц
Для чего могут использоваться полученные наночастицы оксида железа? Ученые выделяют два основных перспективных направления:
- Создание элементов памяти компьютеров
- Разработка средств таргетной доставки лекарств под действием магнитного поля
Чем обусловлены такие возможности применения? Ключевую роль играют уникальные магнитные характеристики эпсилон-модификации оксида железа. Как эти свойства могут быть использованы в компьютерных технологиях и медицине?
Применение в компьютерных технологиях
Высокая коэрцитивная сила (сложность размагничивания) эпсилон-оксида железа делает его перспективным материалом для создания энергонезависимой компьютерной памяти. Какие преимущества это может дать?
- Повышение плотности хранения информации
- Увеличение скорости записи и чтения данных
- Снижение энергопотребления устройств хранения информации
Применение в медицине
Магнитные свойства наночастиц позволяют использовать их как носители лекарственных препаратов для адресной доставки. Как это работает?
- Наночастицы с прикрепленным лекарством вводятся в кровоток
- Внешнее магнитное поле направляет частицы в нужную область организма
- Лекарство высвобождается непосредственно в месте назначения
Такой подход позволяет повысить эффективность терапии и снизить побочные эффекты за счет уменьшения дозы препарата.
Дальнейшие перспективы исследований
Какие задачи ставят перед собой ученые на будущее? Основное направление дальнейших исследований — модификация методов синтеза для увеличения содержания эпсилон-фазы оксида железа в получаемых образцах.
Повышение доли эпсилон-модификации позволит усилить полезные свойства наночастиц и расширить возможности их практического применения. Над чем еще предстоит работать исследователям?
- Оптимизация параметров синтеза для повышения выхода целевого продукта
- Изучение возможностей масштабирования технологии для промышленного производства
- Исследование биосовместимости и безопасности наночастиц для медицинского применения
- Разработка методов функционализации поверхности частиц для прикрепления лекарств
Значение исследования для развития нанотехнологий
Почему разработка российских ученых имеет важное значение для развития нанотехнологий? Можно выделить несколько ключевых аспектов:
- Создание нового метода получения редкой модификации оксида железа
- Достижение рекордного содержания эпсилон-фазы в синтезированных образцах
- Открытие перспектив для разработки новых материалов с уникальными свойствами
- Потенциал практического применения в передовых областях техники и медицины
Исследование демонстрирует высокий уровень российской науки в области нанотехнологий и создает задел для дальнейшего развития этого перспективного направления.
Международное сотрудничество в исследованиях
Работа российских ученых проводилась в сотрудничестве с зарубежными коллегами. Какую роль играет международная кооперация в современных научных исследованиях?
- Обмен опытом и знаниями между научными школами разных стран
- Доступ к передовому исследовательскому оборудованию
- Возможность проведения комплексных междисциплинарных исследований
- Повышение качества и достоверности получаемых научных результатов
Международное сотрудничество позволяет объединить усилия ученых из разных стран для решения сложных научных задач и ускорения технологического прогресса.
Поддержка научных исследований
Исследования российских ученых были поддержаны грантом Российского научного фонда. Почему важна государственная поддержка фундаментальной науки?
- Обеспечение финансирования долгосрочных исследовательских проектов
- Создание современной научной инфраструктуры
- Поддержка молодых ученых и научных школ
- Стимулирование международного научного сотрудничества
Государственные гранты позволяют ученым сосредоточиться на решении фундаментальных научных задач, создавая основу для будущих прорывных технологий.
Перспективы развития нанотехнологий
Какие перспективы открывают нанотехнологии в различных областях науки и техники? Рассмотрим некоторые наиболее многообещающие направления:
Медицина и фармацевтика
- Адресная доставка лекарств
- Ранняя диагностика заболеваний на молекулярном уровне
- Создание искусственных тканей и органов
- Разработка новых методов терапии на основе наноматериалов
Электроника и вычислительная техника
- Создание сверхплотных носителей информации
- Разработка квантовых компьютеров
- Миниатюризация электронных устройств
- Повышение энергоэффективности вычислительных систем
Энергетика и экология
- Повышение эффективности солнечных батарей
- Создание новых типов аккумуляторов и топливных элементов
- Разработка эффективных катализаторов для промышленности
- Очистка воды и воздуха с помощью наноматериалов
Развитие нанотехнологий открывает широкие возможности для создания новых материалов и устройств с уникальными свойствами, которые найдут применение в самых разных областях.
Этические аспекты развития нанотехнологий
Быстрое развитие нанотехнологий поднимает ряд этических вопросов. Какие проблемы требуют внимания общества и научного сообщества?
- Безопасность наноматериалов для здоровья человека и окружающей среды
- Возможные риски неконтролируемого распространения нанороботов
- Этические аспекты применения нанотехнологий в медицине и генной инженерии
- Проблемы конфиденциальности при использовании наносенсоров
Решение этих вопросов требует тесного взаимодействия ученых, этических комитетов и общества для выработки норм и правил ответственного развития нанотехнологий.
Ученые синтезировали наночастицы, перспективные для элементов памяти компьютеров и адресной доставки лекарств
Питерские ученые предложили метод синтеза наиболее перспективной по характеристикам модификации оксида железа. Использовать полученные наночастицы можно будет для средств таргетной доставки медицинских препаратов и разработке ячеек памяти компьютеров. Новый метод позволяет получить композиты, содержащие до 70 % эпсилон-модификации оксида железа (III). Как отметили исследователи, на сегодняшний день это лучшие результаты, полученные в России.
Исследованиями занимались ученые Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ», Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) совместно с иностранными коллегами.
Оксид железа (III) (Fe2O3) — один из широко встречающихся в природе соединений, которое легко синтезировать в искусственных условиях. Оно активно применяется в различных отраслях экономики: служит катализатором на химических производствах, используется как компонент керамики или пищевой краситель.
Fe2
«Синтез эпсилон-модификации требует точного подбора условий, важнейшим из которых является температура, иначе в результате мы получим в основном альфа-модификацию данного оксида железа — по составу то же самое вещество, но, из-за изменения структуры, слабомагнитное. В ходе нашего исследования мы смогли скорректировать температурные параметры процесса получения материала таким образом, что полученные на выходе образцы имели высокое содержание эпсилон-модификации оксида железа», — рассказывает аспирант кафедры микро- и наноэлектроники (МНЭ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ», инженер Инжинирингового центра микротехнологии и диагностики (ИЦ ЦМИД) Дмитрий Тестов.
Образцы ε-Fe2O3 были синтезированы из солей, содержащих железо (нитрат железа (III) и сульфат железа (II)), с использованием двух наиболее перспективных методов (пропитки силикагеля и микроэмульсии) с последующим отжигом в печи при температуре около 800–1000 градусов Цельсия в течение 240 минут. При этом общая продолжительность технологического цикла составляет до двух суток.
Как пояснил другой участник исследования, доцент кафедры физики Земли СПбГУ Андрей Костеров, в ресурсном центре «Рентгенодифракционные методы исследования» получены картины рентгеновской дифракции композитов, позволившие определить относительное содержание различных модификаций оксида железа (III) в образце.
«Оказалось, что с помощью примененного в работе относительно простого метода синтеза возможно получить композиты, содержащие до 70 % эпсилон-модификации оксида железа. На сегодняшний день — это наилучшие результаты, полученные в России», — сказал Андрей Костеров.
Полученные образцы внешне выглядят как наночастицы размером до 100 нанометров (0,0001 мм).
«Благодаря своим магнитным характеристикам полученные соединения являются перспективными материалами для создания, например, элементов памяти компьютеров или средств таргетной доставки медицинских препаратов под действием магнитного поля. В дальнейшем наша работа будет направлена на модификацию методов синтеза оксида железа с целью увеличения содержания в нем именно эпсилон-фазы», — отметил доцент кафедры МНЭ СПбГЭТУ «ЛЭТИ», докторант Камиль Гареев.
Результаты работы опубликованы в одном из международных научных журналов. Исследования поддержаны грантом РНФ (№ 21-19-00719).
Центр памяти и лечения болезни Альцгеймера при Университете Джона Хопкинса
Поиск Медицина Джона Хопкинса
Центр памяти и лечения болезни Альцгеймера — это совместный проект отделений психиатрии, неврологии и гериатрической медицины, который предлагает всестороннюю оценку и инновационное лечение пациентов с рядом состояний, влияющих на когнитивные функции и память, включая болезнь Альцгеймера и другие виды деменции.
, черепно-мозговая травма и сосудистые заболевания головного мозга.
Ресурсы для лечения деменции во время COVID-19
Скачать
Познакомьтесь с экспертами
Познакомьтесь с командой специалистов, которые будут работать с вами на протяжении всего лечения в нашем центре.
Путешествие к надежде — 12 ноября 2022 г.
Конференция, посвященная диагностике и лечению потери памяти, а также советы по лечению болезни Альцгеймера и связанного с ней поведения. Это мероприятие является бесплатным и открытым для всех воспитателей. Просмотр ресурсов конференции
Конференция по уходу за деменцией
Это бесплатно для опекунов, у близких которых диагностировано слабоумие или потеря памяти. Видеозапись и ресурсы доступны с конференции.
#ОткрытияЗавтра
Проиграть видео:
Лечение болезни Альцгеймера – Психиатр Константин Ликетсос
Психиатр Константин Ликетсос и его команда научились лучше помогать людям с болезнью Альцгеймера продолжать жить дома, и они внедряют эти рекомендации в действие на всей территории Соединенных Штатов.
Лечение деменции и депрессии – доктор Джин Хуи Джу
Доктор Джин Хуи Джу исследует и разрабатывает программы, которые уменьшают барьеры и вовлекают пожилых людей из числа меньшинств в лечение депрессии.
Charitable Giving
Уход за пациентами интегрирован с исследованиями по разработке новых методов лечения болезни Альцгеймера и других деменций, а также с обучающими программами для неспециалистов, врачей, специалистов, других клиницистов и исследователей в этой области.
Пожертвовать сейчас
кнопка возврата наверх
Болезнь Альцгеймера и нарушения памяти
Здравоохранение: неврология
- Специальности
- Найти врача
- Для пациентов
- Для врачей
- Клинические испытания
- Запросить встречу
- Моя диаграмма
- Подробнее +
Мастер
Заголовок
Комплексная помощь
Содержание
Каждый год Центр болезни Альцгеймера и нарушений памяти Baylor Medicine принимает более 3000 пациентов.
Люди приходят в наш центр для диагностики своих проблем с памятью, лечения и контроля заболеваний, а также для участия в научных исследованиях и клинических испытаниях перспективных методов лечения. Наш комплексный подход к уходу за пациентами учитывает потребности как пациента, так и его семьи.
Заголовок
Почему стоит выбрать Baylor Medicine?
Содержание
Центр болезни Альцгеймера и нарушений памяти в Baylor Medicine применяет основанный на фактических данных подход к лечению пациентов. Людям, которым требуется оценка проблем с памятью или мышлением, предоставляется полный набор диагностических тестов, включая лабораторные исследования, нейровизуализацию, нейропсихологическую оценку и неврологическое обследование.
После постановки диагноза пациенты и члены их семей регулярно осматриваются, чтобы обеспечить постоянный мониторинг и лечение прогрессирования заболевания, а также обсудить самые последние разработки в области терапии и исследований.