Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Czy możliwe jest, żeby kopnięta sterta cegieł poukładała się sama, tworząc chodnik? Nie bardzo. Jeszcze mniej prawdopodobne jest, żeby cegły same utworzyły budynek. Tymczasem w skali nano jest to możliwe i uczyniono pierwszy krok ku takiej technologii.

Cząsteczki chemiczne mają tę przewagę nad cegłami, że same się łączą w różne struktury. Trudno jednak zmusić je do tworzenia struktur takich, jakie byśmy chcieli. W dwóch wymiarach takie sztuczki już się udawały: kiedy w cienką warstwę jakiejś substancji wrzucamy odpowiednio dobraną cząsteczkę „gościnną", cząsteczki samorzutnie zorganizują się wokół takiego wtrącenia. Takie struktury jednak pozostawały zawsze dwuwymiarowe, a w nanotechnologii chcemy tworzyć struktury trójwymiarowe.

Naukowcy z brytyjskiego University of Nottingham po czterech latach badań jako pierwsi osiągnęli przełom, zmuszając cząsteczki do samorzutnej organizacji w struktury trójwymiarowe. Udało im się to osiągnąć, pokrywając powierzchnię jednocząsteczkową warstwą molekuł kwasu tetrakarboksylowego i wrzucając w nią cząsteczki fulerenu C60(tzw. buckyball, sferyczna, pusta w środku cząsteczka złożona z 60 atomów węgla). Cząsteczki kwasu automatycznie organizują się wokół boków kulistego fulerenu. To sposób na tworzenie dodatkowych warstw cząsteczek i znaczący krok w kierunku samoorganizujących się nanostruktur.

Nie jest to pierwsze osiągnięcie profesora Neila Champnessa i jego zespołu. Wcześniej odkryli oni, jak wykorzystać wiązania wodorowe do łączenia cząstek DNA w molekularne struktury, a niedawno opublikowali studium opisujące, jak nieregularne cząsteczki są adsorbowane na strukturach powierzchniowych.

Studium na temat tworzenia trójwymiarowych, samoorganizujących się struktur ukazało się w prestiżowym periodyku Nature Chemistry.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nie do końca rozumiem zachwyty nad "pierwszością" tego odkrycia. Równie dobrze można by się cieszyć, że kamień oblepiony smołą sam pokrywa się warstwą pierza albo że komórka wrzucona do roztworu odpowiednich przeciwciał jest przez nie oblepiana.

 

Odkrycie ciekawe, ale mówienie o wielkim przełomie to chyba lekka przesada.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Pierze do smoły i przeciwciała do komórki oblepiają w sposób nieuporządkowany,chaotyczny.

Badacze "zmusili cząsteczki do samorzutnej organizacji w struktury trójwymiarowe".

Zakładam,że w struktury powtarzalne.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Profesor Wuzong Zhou ze szkockiego Uniwersytetu św. Andrzeja odkrył, że podczas palenia świecy w każdej sekundzie w płomieniu powstaje ok. 1,5 mln nanocząstek diamentu.
      Świece wynaleziono ponad 2 tys. lat temu w starożytnych Chinach, trzeba było jednak współczesnego zakładu z kolegą po fachu, by rozszyfrować tajemnice związane z ich spalaniem. Kolega z innego uniwersytetu powiedział do mnie: "Nikt, oczywiście, nie wie, z czego tak naprawdę składa się płomień świecy". Odpowiedziałem mu, że nauka może ostatecznie wyjaśnić wszystko, dlatego postanowiłem spróbować.
      Podczas eksperymentów profesorowi asystował student Zixue Su. Dzięki technice próbkowania wynalezionej przez Zhou naukowcy byli w stanie pobrać cząstki z centralnej części płomienia. Dodajmy, że wcześniej nikomu się to jeszcze nie udało. Okazało się, że znajdowały się tam cztery odmiany alotropowe węgla: diament, grafit, węgiel amorficzny i fulereny (choć część naukowców podkreśla, że w przypadku tych ostatnich poprawnie za odmianę alotropową należy uznać kryształ fuleryt, który składa się z cząsteczek fulerenów). To spore zaskoczenie, ponieważ każda z form powstaje zazwyczaj w innych warunkach.
      W dolnej części płomienia występują węglowodory, które po drodze na szczyt ulegają w wyniku różnych reakcji przekształceniu w dwutlenek węgla. Co się jednak dokładnie dzieje w międzyczasie, chemicy nie wiedzieli. Zhou i Su ustalili, że w centrum płomienia znajdują się nanocząstki diamentów, fulereny, a także grafit i węgiel amorficzny.
      Akademicy z University of St Andrews uważają, że ich odkrycie może pozwolić opracować tańsze i bardziej przyjazne dla środowiska metody pozyskiwania diamentów, które jak wiadomo, są cennym materiałem przemysłowym. Niestety, cząstki diamentu są spalane i przekształcane w dwutlenek węgla, ale nasze ustalenia na zawsze zmienią sposób, w jaki postrzegamy płomień świecy.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Komórki nowotworowe to najogólniej mówiąc komórki, które wyrwały się spod kontroli i mnożą się bez końca. Przywrócenie właściwej kontroli w wielu przypadkach rozwiązałoby problem. I rzeczywiście - angielskim uczonym udało się przywrócić kontrolę nad rakowymi komórkami. A wszystko dzięki... rzadko spotykanemu płazowi.
      Naukowcy z University of Nottingham skupili się na raku piersi, który dotyka rocznie niemal półtora miliona kobiet na świecie (a pół miliona zabija), ale podobna metoda powinna okazać się skuteczna w przypadku wielu innych postaci nowotworów.
      Cinzia Allegrucci (School of Veterinary Science and Medicine) oraz Andrew Johnson (Centre for Genetics and Genomics) tłumaczą, że rak powstaje, gdy mutacji (uszkodzeniu) ulega mechanizm kontrolujący wzrost i rozmnażanie się komórek. Kontrolę sprawują odpowiednie geny, które włączają się, bądź wyłączają w zależności od potrzeb, część z nich odpowiada za „wyłączenie" komórek nowotworowych, kiedy te geny zawiodą, zaczyna się wzrost guza. Geny przełączane są przez epigenetyczną modyfikację konkretnego białka, które przyłącza się do DNA w komórkach. Takie niepoprawnie działające białko - znacznik odpowiada za wyłączenie kontroli nad komórkami raka piersi, a celem zespołu angielskich uczonych było przywrócenie tej kontroli.
      Do tego celu potrzebne było wydajne źródło odpowiedniego białka. Dostarczyła go... ambystoma meksykańska (inaczej aksolotl meksykański) - rzadko spotykany płaz. Dlaczego akurat on? Doktor Allegruci mówi, że wieloletnie badania wykazały, że człowiek wyewoluował ze zwierząt bardzo podobnych właśnie do aksolotla, co zapewniło odpowiednie podobieństwo kluczowej proteiny. Bezpośrednim jej źródłem są oocyty płaza, komórki rozrodcze dające początek jajom.
      Komórki raka piersi poddawano w eksperymencie działaniu ekstraktu z pozyskanych oocytów meksykańskiego płaza, po sześćdziesięciodniowej kuracji guz przestał rosnąć. Było to możliwe dzięki wysokiej aktywności specyficznych molekuł oocytów w zakresie modyfikacji epigenetycznej. Reaktywują one mechanizm kontroli genetycznej, hamując niekontrolowany rozrost komórek.
      Odkrycie można nazwać przełomowym, choć do zastosowań klinicznych jeszcze daleko. Następnym krokiem naukowców będzie zidentyfikowanie konkretnej proteiny, odpowiedzialnej za leczniczy efekt. Konieczne będzie także znalezienie wydajnego jej źródła - ambystoma meksykańska, występująca na niewielkim obszarze i zagrożona wyginięciem z pewnością nie będzie w stanie dostarczyć leku w odpowiedniej ilości.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Brak wody pitnej to problem wielu rejonów świata. Niestety, jednocześnie większość z nich jest zbyt biedna, żeby w pełni rozwiązać ten problem. Częstym przypadkiem jest brak możliwości, technologii a zwłaszcza pieniędzy na stworzenie sieci wodociągowej, stacji uzdatniania wody, czy podobnej infrastruktury. Wynalazek południowoafrykańskich naukowców - saszetka wielkości torebki herbaty - ma umożliwić uzdatnienie nawet bardzo brudnej wody tanio i skutecznie.
      Autorem rozwiązania jest Eugene Cloete, wykładowca Stellenbosch University w RPA, mikrobiolog, specjalista od systemów uzdatniania wody i nanotechnologii. Właśnie nanotechnologia jest kluczem do opracowanego filtra. Saszetka ma taki kształt i wielkość, że można ją łatwo dopasować do typowej szyjki butelki. Specjalna kompozycja materiałów: węgla aktywowanego oraz przede wszystkim bakteriobójczych nanowłókien pochłania zanieczyszczenia i zabija mikroorganizmy.
      Jak zapewnia Marelize Botes, jedna torebka wystarcza do oczyszczenia całej butelki nawet bardzo brudnej wody. Po oczyszczeniu woda ma być równie wysokiej jakości, jak kupowana woda butelkowana. Zużyty filtr może być bezpiecznie wyrzucony - rozkłada się w ciągu kilku dni, nie pozostawia śladu i nie jest toksyczny dla człowieka.
      Celem Eugene Cloete'a było stworzenie taniej metody, prostej w użyciu i niewymagającej infrastruktury. Docelowy koszt ma wynosić około pół centa amerykańskiego za sztukę, co jest ceną przystępną nawet dla bardzo ubogich terenów.
      Obecnie trwają badania wynalazku przez południowoafrykańską instytucję standaryzującą. Jeśli zakończą się pomyślnie - w co twórcy wierzą - przetestowany filtr ma trafić do sprzedaży jeszcze w tym roku.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Istnieje wiele badań na temat związku między stanem psychicznym i emocjonalnym pacjenta a skutecznością terapii. Szczególnie często takie badania prowadzono w kontekście chorób nowotworowych. Jak się okazuje, stan ducha ma znaczenie również dla leczenia cukrzyków.
      Profesor Kavita Vedhara z Uniwersytetu w Nottingham zajął się problemem stopy cukrzycowej a szczególnie dotykających wielu diabetyków bolesnych owrzodzeń. U chorych na cukrzycę, zarówno typu I jak i II, dochodzi często do mikroangiopatii - osłabienia naczyń krwionośnych stóp. W połączeniu z upośledzeniem metabolizmu skutkuje to przekształcaniem się drobnych skaleczeń w bolesne, otwarte, trudno gojące się owrzodzenia.
      Problem ten dotyka około piętnastu procent chorych. Owrzodzenia cukrzycowe są przyczyną aż połowy hospitalizacji diabetyków w Wielkiej Brytanii oraz czterech piątych amputacji nóg, co kosztuje budżet 220 milionów funtów rocznie. Koszta są tak wysokie, ponieważ dwóch trzecich owrzodzeń nie udaje się wyleczyć w ciągu 20 tygodni. W ciągu pięciu lat doprowadzają one do wielu amputacji (19% dotkniętych tą przypadłością) oraz zgonów (odpowiednio 44%).
      Wszyscy zaś chorzy cierpią z powodu znacznego i długotrwałego pogorszenia komfortu życia, które skutkuje często depresją i problemami emocjonalnymi. Te zaś, jak pokazały badania naukowców z Nottingham, mają istotny wpływ na skuteczność leczenia.
      Pięcioletnie studium objęło 93 pacjentów (w tym 25 kobiet) cierpiących z powodu owrzodzeń. Notowano regularnie ich stan zdrowia, rozmiar owrzodzeń, demograficzne czynniki wpływające na skuteczność leczenia, stan psychiczny, emocjonalne podejście do choroby oraz poziom kortyzolu (hormonu stresu).
      Okazało się, że prawdopodobieństwo wyleczenia wrzodu w ciągu 6 miesięcy zależało od stylu radzenia sobie. Najmniejsze szanse na zagojenie mieli pacjenci z konfrontacyjnym podejściem do powikłań i terapii, których charakteryzowała chęć przejęcia kontroli nad przebiegiem wydarzeń.
      Ja i moi koledzy uważamy, że podejście konfrontacyjne może się nie sprawdzać w tym przypadku, ponieważ wrzody »potrzebują« długiego czasu na wygojenie - tłumaczy prof. Vedhara. - W rezultacie osoby o takim sposobie bycia doświadczają dyskomfortu i frustracji, ponieważ ich próby przejęcia kontroli nie prowadzą do szybkiej poprawy.
      Wtórna analiza każdego przypadku dotyczyła korelacji czynników psychospołecznych ze zmianami wielkości wrzodów w okresie obserwacji. Podczas gdy początkowa analiza za prognostyk postępów gojenia uznawała wyłącznie styl konfrontacyjny, nie wspominając nic o depresji czy lęku, druga wykazała, że u pacjentów z kliniczną depresją leczenie zachodziło wolniej.
      Studium sugeruje więc, że psychiczne i emocjonalne wsparcie pacjentów jest istotne dla skuteczności leczenia i warto podjąć odpowiednie działania również ze względów ekonomicznych. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Diabetologia.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Całkiem niedawno odnaleziono w przestrzeni kosmicznej substancje organiczne, teraz dzięki teleskopowi Spitzera odnaleziono w kosmosie fulereny - wielkie cząsteczki węgla, które człowiek stworzył w laboratorium w latach osiemdziesiątych.
      Fulereny - nazwane tak na cześć architekta Richarda Buckminstera Fullera - to olbrzymie molekuły węgla, złożone z kilkudziesięciu lub nawet kilkuset atomów węgla, tworzące specyficzną, pustą w środku klatkę. Ich budowa daje im niezwykłe właściwości fizyczne i chemiczne. Podstawowy, najprostszy fuleren, zbudowany z 60 atomów węgla (C60) przypomina wyglądem klasyczną piłkę futbolową lub skonstruowaną przez Fullera kopułę.
      Istnienie takich cząstek w przestrzeni kosmicznej przewidywano już w latach siedemdziesiątych. W laboratorium otrzymano je właśnie przez symulację warunków panujących w gwiazdach. Jednak mimo dość powszechnego wytwarzania ich w sposób sztuczny, poszukiwania ich obecności w okolicach wygasłych gwiazd nie dawały jednoznacznych rezultatów. Na ziemi można je znaleźć na przykład w kopciu świecy lub meteorytach.
      Kosmiczne fulereny przypadkowo zidentyfikował Jan Cami, astronom z Uniwersytetu Zachodniego Ontario (University of Western Ontario) w Kanadzie. Spektroskopowe sygnatury odpowiadające fulerenom C60 i C70 znaleziono w mgławicy planetarnej Tc1, dzięki obserwacjom w podczerwieni przeprowadzonym przez teleskop Spitzera. Mgławice powstają z materii odrzuconej przez ginącą gwiazdę. Obecność w niej fulerenów może świadczyć o krótkim życiu gwiazdy, która dała jej początek. Obserwowane cząstki mają temperaturę pokojową, co sprzyja obserwacjom w podczerwieni.
      C60 i C70 (przypominający piłkę do rugby) są obecnie największymi molekułami, jakie odkryto w przestrzeni kosmicznej.
×
×
  • Create New...