Наноструктуры на основе нуклеиновой кислоты в целевые раковые клетки

Более века назад немецкий лауреат Нобелевской премии Пол Эрлих популяризировал концепцию «волшебной пули» – метод, который в будущем могут использовать клиницисты для нацеливания вторгшихся микробов, не повреждая другие части тела. Хотя химиотерапия была очень полезна в качестве целевого лечения рака, нежелательные побочные эффекты по-прежнему беспокоят пациентов. В настоящее время ученые из Университета Миссури показали, что специализированные наноструктуры на основе нуклеиновой кислоты могут использоваться для нацеливания на раковые клетки, в то время как обезболивающие нормальные клетки.

Дэвид Порциани и его команда продемонстрировали, что специализированные наноструктуры на основе нуклеиновой кислоты могут использоваться для нацеливания раковых клеток в обход нормальных клеток. (Image credit: Erica Overfelt, Bond Life Sciences Center)

Большинство терапевтических препаратов не способны отличить раковые клетки от здоровых клеток. Они убивают обе популяции клеток (здоровые и злокачественные), и лечение может иметь более сильные побочные эффекты, чем сам рак в краткосрочной перспективе. Мы разрабатываем «умные» молекулы, которые могут связываться с рецепторами, которые обнаруживаются на поверхности раковых клеток, что представляет собой сигнатуру рака. Идея состоит в том, чтобы использовать эти умные молекулы в качестве транспортных средств для доставки химиотерапевтических препаратов или диагностики.

Дэвид Порциани, постдокторант, MU Bond Life Sciences Center

Используя молекулярный процесс, который имитирует чрезвычайно ускоренную форму естественной эволюции, Porciani и его команда искали нуклеиновые кислоты-лиганды или аптамеры. Благодаря их трехмерным структурам аптамеры могут быть обучены связыванию с определенными молекулами-мишенями с высокой аффинностью и селективностью. Когда мишень является ассоциированным с раком рецептором, эти аптамеры могут быть использованы в качестве молекулярных инструментов для распознавания определенно пораженных клеток.

Затем исследователи «загрузили» аптамеры большими флуоресцентными РНК, генерирующими нуклеинокислотные наноструктуры. При инкубации с раком-мишенью и клетками, не являющимися мишенями, только злокачественные клетки освещались наноструктурой, обнаруживая, что структуры должным образом связаны с их запланированными целями.

Следующие шаги для наших исследований – доказать, что эти аптамеры могут быть загружены терапевтическими молекулами, которые специально нацелены и лечат раковые клетки, оставляя нормальные ткани нетронутыми. . Хотя аптамеры были доказаны в прошлом как инструменты для доставки небольших лекарств, наш метод открывает путь для доставки еще больших и потенциально более мощных лекарств на основе РНК, возможно создающих эту «магическую пулю», которую Эрлих описал в прошлый век.

Дэвид Порциани, Постдоктор F MU Bond Life Sciences Center

Это исследование демонстрирует силу трансляционной прецизионной медицины и потенциал предлагаемого комплекса трансляционной прецизионной медицины (TPMC) в Университете Миссури. TPMC пригласит вместе отраслевых партнеров, несколько школ и колледжей в университетский городок, а также государство и федеральное правительство, чтобы обеспечить точность и индивидуальную медицину. Научный прогресс, достигнутый в MU, будет эффективно преобразован в новые устройства, лекарства и методы лечения, которые обеспечивают индивидуальный уход за пациентами на основе генов, образа жизни и окружающей среды человека, со временем улучшая здоровье и комфорт людей.

Исследование «Модульная клеточно-интернализирующая наноструктура аптамера обеспечивает целенаправленную доставку больших функциональных РНК в линии раковых клеток», недавно была опубликована в Nature Communications. Финансирование осуществлялось Национальными институтами здравоохранения (гранты R01A107-4389 и R21AI21938).

Source link

Haydale расширяет эластомерную способность

Haydale, (AIM: HAYD), глобальная группа продвинутых материалов, рада сообщить, что она завершила установку и ввод в эксплуатацию двухвалковой лабораторной мельницы на своем сайте в Лафборо, Великобритания.

Эта новая инвестиция позволит Haydale объединить наноматериалы в ряд эластомеров, которые будут поддерживать клиентов, заинтересованных в использовании наноматериалов в их эластомерных продуктах для ряда улучшений свойств, таких как теплопроводность, электропроводность и повышенные механические характеристики.

]

Новая способность смешивания эластомеров находится рядом с существующими установками для литья и испытаний эластомеров, которые уже находятся на месте в Haydale в Лафборо, Великобритания, тем самым создавая для Хейдейла помещение для обслуживания требований клиентов для разработки эластомеров с улучшенным наноматериалом.

Районы Haydale в настоящее время работают над эластомерами:

  • Автомобильные шины.
  • Авто, железнодорожные и морские для антивибрационных креплений.
  • Уплотнения и уплотнения.
  • Медицинские приборы.
  • Латексные перчатки.

Кейт Бродбент, управляющий директор Haydale Composites, сказал: «Мы очень рады, что можем предложить эту дополнительную возможность на нашем сайте Loughborough и надеемся на более тесное сотрудничество с нашими существующими и новыми, клиентов эластомера ».

Рэй Гиббс, генеральный директор Haydale, сказал : «Это усовершенствованное на рынке усовершенствование нашего оборудования показывает, как Haydale отвечает потребностям своих клиентов».

. Для получения дополнительной информации о эластомерах, улучшенных наноматериалом, свяжитесь с доктором Мэтью Торнтоном [email protected] или +44 (0) 1509 210027

Source link

CTI Materials Drives Nano Commercialization с запатентованными поверхностно-активными дисперсиями Nanoparticle

Запатентованная технология имеет приложения во многих областях: датчики, биомедицинские, энергетические, интеллектуальные ткани, лихорадочную электронику, современные материалы, проводящие и прозрачные проводящие чернила, флемы, покрытия, композиты, экранирование электромагнитных помех и многое другое. ]

Компания нанотехнологий Вермонта запатентовала использование графенов, включая оксид графена, как поверхностно-активное вещество, диспергатор или стабилизирующую молекулу. Продукты, выпускаемые по технологии, продаются под торговым наименованием Flexiphene.

Flexiphene обеспечивает максимальную гибкость в ваших нано-композициях. Коллоидный характер дисперсий Flexiphene, производимых компанией, улучшает барьерные, механические и проводящие свойства продуктов fnal по сравнению с использованием поверхностно-активных веществ или высокофункциональных (поврежденных) наночастиц. Компания имеет крупномасштабное дисперсионное оборудование и может обеспечить эмульсии от 50 мл до 50 галлонов.

Материалы CTI имеют выданный патент, охватывающий эту технологию, и приняли агрессивную стратегию защиты интеллектуальной собственности разрабатываемых технологий.

«Этот патент, – объясняет Майк Фоули, основатель, – имеет решающее значение для руководства, принятого CTI Materials. CTI стремится позиционировать себя в цепочке создания стоимости, создавая готовые материалы для использования и через стратегические альянсы с промышленными компаниями, которые хотят применить эту технологию для интеграции наноматериалов в свои текущие или будущие производственные линии ».

Компания стремится к коммерциализации технологии за счет разработки многих продуктов с поддержкой nano и стратегических соглашений о лицензировании.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами сегодня!

https://www.ctimaterials.com/fexiphene/

Source link

Будущее наночастицы

Совершенно очевидно, что инженерные наночастицы, которые кажутся сегодняшней панацеей по очистке воды, могут стать экологическим динамитом завтрашнего дня. Потенциал использования наночастиц при обработке воды, таких как фильтрация воды, слишком убедительна, чтобы игнорировать, несмотря на потенциальные риски.

Здесь, Рэйчел Бенстед, старший экотоксиколог в области трансляционных наук и исследовательской организации Fera Science Ltd, помогает составить дорожную карту для будущего, в которой мы можем воспользоваться преимуществами нанотехнологий в воде и смягчить недостатки.

]

Наночастицы представляют собой частицы размером от одного до 100 нанометров (нм), окруженные межфазным слоем, состоящим из ионов, неорганических и органических молекул. Хотя обычно это связано с современной наукой, наночастицы использовались еще в Риме четвертого века и впервые были описаны в научных терминах Майклом Фарадеем в его статье 1847 года.

Наночастица ведет себя как целое подразделение в отношении его транспорта и свойств и широко используется во многих областях инноваций, включая производство, сельское хозяйство, бизнес, медицину и общественное здравоохранение.

Вода

В частности, в воде и очистке сточных вод наночастицы и другие нанотехнологии, такие как нанофильтры, выходят на коммерческий рынок, который, как ожидается, будет расти с совокупным годовым темпом роста в 9,7 процента в течение следующих пяти лет. Это во многом связано с сокращением издержек и давления для обеспечения чистой питьевой водой растущего населения мира.

Наиболее примечательным примером является, возможно, использование нанофильтров для обратного осмоса. Обратный осмос широко признан лучшим способом опреснения воды и включает в себя подачу воды через полупроницаемую мембрану. Традиционно это было слишком энергоемким, чтобы быть жизнеспособным для большинства применений. Однако для пропуска воды через нанофильтры требуется гораздо меньшее давление, чем традиционные фильтры, что делает процесс до 50% более эффективным с использованием нанотехнологий.

Другие преимущества нанотехнологий более прямо связаны с небольшими размерами. Огромное отношение площади поверхности к объему, которое может быть достигнуто только такими маленькими частицами, означает, что материал, вероятно, будет намного более реактивным. Эта повышенная реакционная способность может означать, что вещества, которые хорошо понимаются в их объемном состоянии, могут по-разному реагировать на ожидания в своем состоянии наночастиц. Они также обладают чрезвычайно высокой подвижностью, что позволяет им реагировать с большим количеством молекул в очень сжатые сроки.

Это означает, что помимо обессоливания наночастицы могут быть использованы для удаления осадков, химических стоков, заряженных частиц и даже уничтожения бактерий путем высвобождения ионов серебра.

Однако некоторые из этих преимуществ могут также представлять опасность для окружающей среды, если наночастицы непреднамеренно высвобождаются либо путем использования, либо случайно через разливы или пар, высвобождаемые во время производственного процесса.

Опасность

Некоторые синтетические наночастицы могут быть непосредственно токсичными для микробов, растений и животных, где другие могут оказывать вторичный риск. Например, ионы серебра, высвобождаемые для уничтожения бактерий во время очистки воды, опустошают биологические популяции, с детонационными эффектами для всей экосистемы. Ионы серебра эффективно убивают бактерии, удаляя источник пищи для других организмов, расположенных дальше по пищевой цепи.

Ядовитые эффекты многих наночастиц еще не полностью поняты, тем более что они намного более реактивны, чем их крупномасштабные массовые эквиваленты. Это может привести к непроверенным и непризнанным взаимодействиям с биологическими материалами. Кроме того, судьба и поведение этих частиц в окружающей среде очень трудно правильно отслеживать и изучать, при этом в настоящее время недостаточно аналитических методов для обнаружения и измерения наночастиц.

. Говоря об этом, до сих пор не было сообщений о неблагоприятных реакциях на здоровье человека, а нанотехнологии обещают большие преимущества, особенно в условиях, когда чистой воды недостаточно. Однако будущие исследования взаимодействий, которые были тесно связаны с природной средой, например, в крупномасштабном потоковом мезокосме, таком как мезокосмос E-Flow Fera, имеют решающее значение для определения того, действительно ли нанотехнология является панацеей водоподготовки.

Наночастицы и нанофильтры обладают большим потенциалом для очистки воды, особенно когда речь идет о том, как производить чистую воду для развивающихся стран. Тем не менее, риски использования небольших реактивных частиц, которые могут непреднамеренно оказаться в системе водоснабжения и влиять на биологические экосистемы, не могут быть упущены. Дальнейшие испытания должны проводиться до того, как наночастицы могут считаться безопасными для входа в водоснабжение, чтобы уменьшить риск разрушительных биологических сообществ.

Разработанный, спроектированный, управляемый и управляемый Fera Science Ltd в сотрудничестве с Центром защиты и защиты сельскохозяйственных культур (CHAP), разработанный Innovate UK, обеспечит научные исследования возможностей в широком спектре отраслей промышленности.

Source link

Biomimetic Twisted Flywood Structural Materials

На протяжении многих миллионов лет эволюции природа породила бесчисленные биологические материалы, которые служат либо скелетами организмов, либо как оскорбительным или защитным оружием. Хотя эти природные конструкционные материалы получены из сравнительно стерильных природных компонентов, таких как пластичные биополимеры и хрупкие минералы, они часто демонстрируют удивительные механические свойства из-за их чрезвычайно упорядоченных иерархических структур и развитого межфазного дизайна. Таким образом, они всегда являются ключевым объектом для ученых, которые исследуют и имитируют стремление производить передовые искусственные конструкционные материалы.

Используя микроструктурное наблюдение, исследователи могут обнаружить, что ряд биологических материалов, включая рыбный массив, крабовый коготь и кость, имеют характерную скрученную фанерную структуру, которая содержит чрезвычайно упорядоченное расположение микро / наноразмерных волоконных ламелей. Они представляют собой структурно продвинутые композиты из армированного волокном натурального волокна и неоднократно демонстрируют превосходную устойчивость к повреждениям, которая сразу же необходима, но трудно достижимая для технических конструкционных материалов.

Таким образом, полностью имитируя такую ​​естественную иерархическую структуру и межфазное проектирование, используя искусственные синтетические и обильные одномерные микро / наноразмерные волокна в качестве строительных блоков, вероятно, создадут высокоэффективные искусственные конструкционные материалы нового типа, которые ожидаются превзойти нынешние инженерные конструкционные материалы. Однако из-за отсутствия технологии микро / наномасштабной сборки, в частности отсутствия средств для эффективного включения 1D микро- / наномасштабных структурных единиц в макроскопическую объемную форму, имитация армированных волокнами композитов из натурального волокна всегда была огромной проблемой, и почти не было до сих пор.

В ответ на эту проблему, в последнее время, вдохновленную микро / наноразмерной структурой скрученной фанеры из натурального массива Arapaima Giga (ad), впервые группа биомиметиков, возглавляемая профессором Шу-Хун Ю из университета науки и техники Китая (USTC) предложили высокоэффективную снизу-сборку «щеткой и ламинированием» (ef) с биосовместимыми микро / нановолоконками в качестве структурных единиц, успешно сфабрикованных трехмерных объемных биомиметических извилистых фанерных конструкционных материалов (г ).

Благодаря иерархическому регулированию выравнивания волокон в биополимерной матрице механические свойства следующих материалов могут быть точно модулированы. Было обнаружено, что приобретенные искусственные материалы сильно реплицируют многомасштабную структуру и ужесточают механизмы их естественных аналогов, реализуя выдающиеся механические свойства, намного превосходящие фундаментальные структурные компоненты, и могут быть сопоставимы с природными костями и рядом других природных и искусственных материалов. Более того, прогнозируемая стратегия сборки является экологически чистой, запрограммированной и масштабируемой, и ее можно без особых усилий распространять на другие материальные системы. Таким образом, он предлагает новое технологическое пространство для разработки более совершенных материалов, армированных биомиметическим волокном (в частности, защитных материалов брони).

Источник: http://www.scichina.com/

Source link

Haydale поставляет графен для первого в мире Графена Skinned Plane

Haydale, (AIM: HAYD), глобальная группа продвинутых материалов, отмечает сообщение, сделанное вчера из Университета Центрального Ланкашира (UCLAN) о недавнем открытии первого в мире граффинографического самолета на всемирно известном Фарнборо авиа шоу.

Haydale предоставила материал для препрега, обогащенный графеном, для Juno, трехметрового широкоугольного самолета с улучшенным графеном, который был показан в рамках «Дня фьючерсов» на авиасалоне в Фарнборо 2018.

Материал препрега, разработанный Haydale, имеет потенциальную ценность для поверхностей фюзеляжа и крыла в аэродинамических и космических приложениях большего масштаба, особенно для быстро растущего рынка беспилотных летательных аппаратов и, в долгосрочной перспективе, коммерческого аэрокосмического сектора. Благодаря включению функционализированных наночастиц в эпоксидные смолы, электропроводность армированных волокном композитов была значительно улучшена для защиты от ударов молнии, благодаря чему достигается значительная экономия веса и устранение некоторых производственных сложностей.

Проект Juno, возглавляемый UCLAN, был идеальной демонстрацией для жизнеспособности материала препрега для структурных применений и способности производить компоненты с использованием традиционных композиционных методов производства. Дальнейшие разработки ведутся для производства следующей итерации материалов защиты от ударов молнии на основе этих улучшенных преобретов, усиленных наноуглеродами

Эта технология также обладает преимуществами производительности для широкого спектра применений и отраслей промышленности, включая крупные морские ветровые турбины, морские, нефтяные и газовые, а также электронику и системы управления.

Хайдейл работал с командой аэрокосмической инженерии в Университете Центрального Ланкашира, Исследовательском центре исследований Шеффилда и Национальном институте графенского университета в Манчестере, чтобы разработать беспилотный летательный аппарат, который также включает в себя батареи графена и трехмерные печатные части.

Рэй Гиббс, генеральный директор Haydale, сказал: «Мы очень рады быть частью команды проекта. Юнона подчеркнула способность и преимущество использования графена, должным образом рассеянного в композитных материалах, для решения ключевых проблем, стоящих перед рынком, таких как снижение веса для увеличения дальности, победа молниеносного удара и защита шкур воздушных судов от образования льда ».

Дэвид Бэнкс, председатель Haydale, сказал: «Открытие этого самолета показывает, как использование графена может принести большую пользу аэрокосмической отрасли, подчеркнув потенциальное краткосрочное коммерческое воздействие графена в пределах этого значительного рынок «.

Source link

Метод создания и функционализации полимерных частиц

Ученые из Университета Тохоку в Японии объединились с другими, чтобы создать простой метод для разработки и функционализации вирусных полимерных частиц, которые имеют много наноструктур. В партнерстве участвуют ученые из Мичиганского университета в США и Институт технологии Карлсруэ (KIT) в Германии.

Схематическая иллюстрация работы. (Image credit: John Wiley & Sons, Inc.)

Геометрический контроль антител, ферментов и других белков над полимерными частицами жизненно необходим для достижения каскадных реакций, наблюдаемых в живом организме; очень эффективные системы доставки лекарств; и очень чувствительные системы иммуноанализа. Указанные ферментативные реакции происходят поэтапно вдоль выравненных ферментов, образование таких ферментных массивов является критическим для реализации частиц.

В системах доставки лекарств и системах иммуноанализа с использованием полимерных частиц плотность и выравнивание антител на частицах являются очень важными факторами в достижении высокой чувствительности. Вирус – идеальная частица с учетом ее наноструктур и геометрически управляемых функциональных групп. Но структурный контроль и селективное химическое изменение синтетических полимерных частиц до сих пор были недоступны из-за их сложных путей синтеза.

Диблок-сополимеры разрабатывают наноразмерные структуры, разделенные фазой, и макромолекулярные композиции могут регулировать структуры и периодичность. В текущем исследовании Гийом Деларит и сотрудники KIT добились успеха в синтезе гидрофобных диблочных сополимеров, которые обладают функционализированными блоками. Дивья Варадхараджан в КИТ и Хироши Ябу в Университете Тохоку сменили эти диблочные сополимеры на наноструктурированные частицы с помощью метода наноосаждения, который они сформулировали.

. Изменение условий приготовления, морфологий и размеров частиц приводило к обнаружению ячеек, штабелированных ламелей и других морфологий. Сложная структура ламелей, в которой обе полимерные фазы подвергаются воздействию поверхностей частиц, была выбрана для селективного химического изменения.

Чтобы представить избирательное химическое изменение частиц на месте, флуоресцентные красители фиксировали на одной полимерной фазе. Йорг Лаханн из Университета Мичигана идентифицировал это химическое изменение, контролируя кольцевую флуоресценцию из нанодисков, возникающих при разборке штабелированных ламелей. В своих исследованиях Лаханн использовал микроскопию истощения испускаемого излучения (STED), которая является одной из методов суперразрешающей микроскопии.

Source link

Модификация наночастиц графена для возможного развития точных нанотранзисторов или даже квантовых компьютеров

]

Когда графеновые наноуглероды содержат участки различной ширины, в переходной зоне могут создаваться надежные новые квантовые состояния. (Изображение: Empa)

Исследователи из Эмпы работали вместе с сотрудниками Института полимерных исследований им. Макса Планка в Майнце и других партнеров для достижения прогресса, который может быть применен для разработки точных нанотранзисторов в будущем или, в отдаленном будущем, возможно, даже квантовых компьютеров, о чем сообщала команда в последнем выпуске Nature научном журнале.

Хотя понятие материала, состоящего из атомов одного элемента, но имеющего совершенно разные характеристики, основанные на атомном расположении, может звучать странно, на самом деле это возможно с графеновыми наноуглеродами. Ленты с шириной всего нескольких атомов углерода и толщиной точно одного атома имеют сильно отличающиеся электронные свойства, основанные на их ширине и форме: полупроводнике, проводнике или изоляторе. В настоящее время международная команда исследователей, возглавляемая лабораторией Эмпы [email protected]успешно настроила характеристики лент, особенно изменяя их форму. Эта технология имеет уникальную особенность: помимо возможности модифицировать «обычные» электронные характеристики, упомянутые выше, ее можно даже использовать для создания конкретных локальных квантовых состояний.

Итак, как это работает? Изменение ширины узкого графенового наноуглерода, имеющего здесь от семи до девяти атомов, приводит к образованию особой зоны при переходе: поскольку электронные характеристики этих двух областей изменяются по уникальной топографической манере, «Защищенный» и, следовательно, высокопрочное новое квантовое состояние формируется в переходной зоне. Это локальное электронное квантовое состояние может быть легко использовано в качестве фундаментального компонента для разработки индивидуальных полупроводников, металлов или изоляторов и, возможно, даже в качестве компонента в квантовых компьютерах

Исследователи из Empa, возглавляемые Оливером Грёнином, смогли продемонстрировать, что производство этих лент с регулярно чередующимися зонами различной ширины приводит к образованию цепочки взаимосвязанных квантовых состояний с собственной электронной структурой из-за многочисленных переходов. Увлекательный аспект заключается в том, что электронные характеристики цепи изменяются в зависимости от ширины различных сегментов. Это позволяет их деликатно регулировать – от проводников до полупроводников с различными запрещенными зазорами. Эту концепцию можно применить к различным типам переходных зон – например, от семи до одиннадцати атомов.

Важность этого развития также подчеркивается тем фактом, что исследовательская группа из Калифорнийского университета в Беркли пришла к подобным результатам независимо от нас .

Оливер Грёнинг, главный научный сотрудник, Эмпа

На пути к наноэлектронике

Высокоточные нанотранзисторы могут быть изготовлены в будущем на основе этих инновационных квантовых цепей, что является основным шагом на пути к наноэлектронике. Зазоре полупроводника определяет, является ли расстояние переключения между «1» и «0» состоянием нанотранзистора в действительности достаточно большим – и полосу пропускания можно настроить почти по требованию с помощью новой техники.

Однако на самом деле это не так просто: для того, чтобы цепь имела желаемые электронные характеристики, необходимо, чтобы каждая из нескольких сотен или даже тысяч атомов находилась в правильном месте.

]

Это основано на сложных междисциплинарных исследованиях . Исследователи из разных дисциплин в Дюбендорфе, Майнце, Дрездене и Трое (США) работали вместе – от теоретического понимания и специфического знания о том, как должны быть созданы молекулы-прекурсоры и как выборочно вырабатываются структуры на поверхностях до структурного и электронного анализа с использованием сканирующего туннельного микроскопа .

Оливер Грёнинг, главный научный сотрудник, Эмпа

Экскурсия в квантовое царство

Ultrasmall транзисторы, которые являются следующей остановкой в ​​дальнейших миниатюризированных электронных схемах, являются очевидными вероятностями применения здесь: несмотря на то, что технически трудно достичь, на самом деле электроника на основе нанотранзисторов работает в основном аналогично существующей микроэлектронике. Полупроводниковые нанороботы, разработанные исследователями Empa, позволят использовать транзисторы с поперечным сечением канала, который в 1000 раз меньше по сравнению с теми, которые обычно производятся в настоящее время. Тем не менее, дальнейшие возможности можно также визуализировать, например, в области спинтроники или даже квантовой информатики.

Это связано с тем, что электронные квантовые состояния на графеновых наноуглеродных переходах различной ширины также могут нести магнитный момент. Это могло бы сделать возможным обрабатывать информацию, не используя заряд, как это было сделано ранее, но используя предполагаемое вращение в переносном смысле «направления вращения» состояния. И продвижение могло даже достичь еще одного шага. « Мы заметили, что топологические конечные состояния встречаются на концах определенных квантовых цепей. Это дает возможность использовать их в качестве элементов так называемых кубитов – сложных, взаимосвязанных состояний в квантовом компьютере – объяснил Оливер Грёнинг.

Однако создание квантовых компьютеров с нанорибонов непросто – требуется больше исследований, заявил Грёнинг: «. Возможность гибкой настройки электронных свойств посредством целенаправленной комбинации отдельных квантовых состояний представляет собой большой скачок для нас в производстве новых материалов для ультраминиатюрных транзисторов . «Реальность, что эти материалы стабильны в условиях окружающей среды, играет жизненно важную роль в продвижении будущих приложений.

Дальнейший потенциал цепей для создания локальных квантовых состояний и связывания их вместе целенаправленным образом также увлекателен . . Однако этот потенциал может быть использован для будущих квантовых компьютеров. Недостаточно создавать локализованные топологические состояния в наноуглеродах – они также должны быть связаны с другими материалами, такими как сверхпроводники, таким образом, чтобы условия для кубитов были фактически выполнены .

Оливер Грёнинг, главный научный сотрудник, Эмпа

Source link

Исследователи изучают реакцию Графена в экстремальных условиях пространства

Центр усовершенствованных двумерных материалов (CA2DM) в Национальном университете Сингапура (NUS) сотрудничает с американской аэрокосмической компанией Boreal Space для изучения свойств графена после его запуска в стратосферу , Результаты могут дать представление о том, как графен может использоваться для спутниковых и космических технологий.

Команда под руководством профессора Барбароса Озиильмаза из NUS CA2DM покрыла один слой графена на субстрате, и эксперимент был помещен в корпус полезной нагрузки «Wayfinder-Mini» CubeSat. (Фото: Бореальное пространство)

Полезность Графена на Земле уже установлена ​​в последнее десятилетие. Сейчас настало время расширить свои перспективы использования в космических применениях – область, названная как самая сложная для современных технологий, – и сдвинуть парадигму материаловедения. Пространство – последняя граница для исследований графена, и я считаю, что это первый раз, когда графен вошел в стратосферу.

Профессор Антонио Кастро Нето, руководитель проекта и директор NUS CA2DM

Выдвижение границ исследований графена

Двумерный графен имеет четкую комбинацию очень гибкой, более сильной, чем сталь, и более твердой, чем алмаз. Хотя ученые знают, что он может иметь потенциал для применения в космосе, его практические применения еще предстоит определить.

" Чтобы переместить космический корабль на большие расстояния в космосе, необходимы огромные ускорения и скорости, которые возможны только при очень малом массовом оборудовании. Графен – идеальный материал, поскольку он относится к самым легким, но самым сильным, функциональным материалам, которые у нас есть. Кроме того, высокая электронная эффективность графена делает его главным кандидатом для устранения недостатка кислорода и низких температур в космосе, », объяснил профессор Кастро Нето.

Чтобы проверить универсальность графена, команда во главе с профессором Барбаросом Озильмазом, руководителем исследования Graphene Research в NUS CA2DM, подготовила материал, покрывая субстрат одним слоем графена толщиной около 0,5 нм, более чем в 200 раз тоньше чем прядь человеческих волос. Образец был плотно собран в бореальном пространстве «Wayfinder-Mini» CubeSat и размещен в корпусе полезной нагрузки звуковой ракеты.

Космический корабль взлетел 30 июня 19459026 гг. над пустыней Мохаве в Соединенных Штатах. Команда запуска Бореального космоса находилась под контролем поддержки запуска полезной нагрузки во время взлета, разъединения носовых конусов, отслеживания во время полета, парашютного движения на землю, удара и восстановления.

Во время запуска космический корабль был транспортирован в суборбитальную среду, и графен-материал подвергался воздействию суровых условий, таких как быстрое ускорение, акустический удар, вибрация, сильное давление и широкий диапазон температурных изменений. Образец вновь вошел в атмосферу Земли после 71-го полета, парашютируя на посадку в пустыне Мохаве.

Образец графена был восстановлен командой в тот же день, и команда NUS CA2DM проводит тесты для оценки влияния его структурных свойств и стабильности во время запуска и посадки. В частности, команда будет использовать методы спектроскопии комбинационного рассеяния для определения наличия дефектов в образце.

«Если это исследовательское сотрудничество сможет продемонстрировать, что графен сохраняет свои различные свойства и характеристики после запуска в суборбитальную среду, он откроет новые захватывающие возможности для использования графена в технологиях, подходящих для космического пространства и аэрокосмической промышленности миссий. Такие технологии могут включать в себя электромагнитное экранирование, эффективную выработку солнечной энергии и отличную тепловую защиту », – сказал профессор Кастро Нето.

Мы очень рады повышению уровня готовности технологий графена и продвижению его полезности в космосе. Я убежден, что графен будет играть чрезвычайно важную роль в коммерциализации космоса. Этот и будущий запуск поддерживает демонстрацию будущего использования технологий на основе графена в космосе.

Г-жа Барбара Плант, президент бореального пространства

Помимо экспериментов с графеном NUS, Boreal Space 'Wayfinder-Mini' CubeSat также разместил магнитные датчики магнитного поля из галлия, поставляемые Лабораторией экстремальных сред Стэнфордского университета (XLab). Команда Стэнфорда стремится не только получить важные экспериментальные данные, такие как целостность электронного сигнала и выживаемость при загрузке, но также и информацию о шумоподавлении, магнитных помехах и радиационных эффектах на их датчиках.

Следуя этой совместной миссии, названной GRASP (Graphene And Stanford Payloads), Boreal Space продолжает предоставлять суборбитальные и низкие земные орбиты, чтобы проверить и подтвердить живучесть и работоспособность полезной нагрузки в космической среде.

Source link

Как кошки способствуют вашему здоровью и благополучию?

Добро пожаловать в медицинские новости сегодня

Healthline Media, Inc. хотела бы обрабатывать и распространять личные данные (например, идентификатор мобильного объявления) и данные о вашем использовании нашего сайта (например, интересы контента) с нашими сторонними партнерами (см. Текущий список) с использованием файлов cookie и аналогичных автоматических инструменты сбора данных для того, чтобы: а) персонализировать контент и / или предложения на нашем сайте или на других сайтах; b) связываться с вами по запросу и / или с) по дополнительным причинам после уведомления и, когда это применимо, с вашего согласия.

Healthline Media, Inc. базируется на этом сайте и управляет этим сайтом из Соединенных Штатов. Все предоставленные вами данные будут в основном храниться и обрабатываться в Соединенных Штатах в соответствии с законодательством Соединенных Штатов, что может обеспечить меньшую защиту конфиденциальности, чем страны Европейской экономической зоны.

Нажимая «Принять» ниже, вы подтверждаете и даете свое согласие на эти действия, пока и до тех пор, пока вы не откажетесь от своего согласия, используя нашу форму запроса прав. Узнайте больше в нашей Политике конфиденциальности.

Source link

Яд паука может помочь справиться с серьезной формой эпилепсии

Добро пожаловать в медицинские новости сегодня

Healthline Media, Inc. хотела бы обрабатывать и распространять личные данные (например, идентификатор мобильного объявления) и данные о вашем использовании нашего сайта (например, интересы контента) с нашими сторонними партнерами (см. Текущий список) с использованием файлов cookie и аналогичных автоматических инструменты сбора данных для того, чтобы: а) персонализировать контент и / или предложения на нашем сайте или на других сайтах; b) связываться с вами по запросу и / или с) по дополнительным причинам после уведомления и, когда это применимо, с вашего согласия.

Healthline Media, Inc. базируется на этом сайте и управляет этим сайтом из Соединенных Штатов. Все предоставленные вами данные будут в основном храниться и обрабатываться в Соединенных Штатах в соответствии с законодательством Соединенных Штатов, что может обеспечить меньшую защиту конфиденциальности, чем страны Европейской экономической зоны.

Нажимая «Принять» ниже, вы подтверждаете и даете свое согласие на эти действия, пока и до тех пор, пока вы не откажетесь от своего согласия, используя нашу форму запроса прав. Узнайте больше в нашей Политике конфиденциальности.

Source link

RMC Boeckeler представляет PT 3D, миллионный ультрамикротрон

RMC Boeckeler PT 3D – это первый ультрамикротом, который обладает ультратонким продвижением на миллиметр. Эта новая система будет представлена ​​RMC Boeckeler на совещании по микроскопии и микроанализу 2018 (M & M) вместе с другими новыми технологиями разработки новых технологий. M & M проводится в Балтиморе, штат Мэриленд, с 5 по 9 августа от имени Общества микроскопии Америки.

Три новых продукта RMC Boeckeler – это PT 3D, ASH 2 и CR 1000. Эти инструменты – это современные инструменты подготовки образцов для новых покупателей или легко обновляемые опции для лабораторий с текущим оборудованием для подготовки проб.

  • Powertome PT 3D: введение одномиллиметрового сверхпрочного рычага позволяет беспрерывное ультратонкое разделение на глубину образца до одного миллиметра. Этот миллиметровый прогресс особенно полезен для трехмерных работ по реконструкции, томографии в массиве и любой ситуации, когда задействованы высокие объемы точной подгонки, например, во время криосекции. 3D-продвижение также доступно в качестве опции обновления для ранее приобретенных ультрамикротомов RMC.
  • ASH 2: (Расширенный держатель подложки), представляет собой компактный аксессуар с тремя точными точками движения. ASH 2 позволяет собирать образцы непосредственно на подложку. Это делает ASH 2 идеальным дополнением к ультрамикротому для томографии большого объема и корреляционных рабочих процессов. ASH 2 может использоваться с любым стандартным гигантским алмазным ножом, что делает его полезным для большинства ультрамикротомов.
  • CR 1000: Эта криокамера, охлаждаемая жидким азотом, предназначена специально для вращающегося микротома RMC 990. Новая конструкция включает улучшенное охлаждение образца для лучшего секционирования, новую регулируемую подсветку и полностью контролируемый диапазон температур от -160 ° C до +40 ° C и более.

RMC Boeckeler проведет учебное пособие для участников M & M в среду, 8 августа, в 17:45 (EST) под названием «3D-реконструкция: Beyond Connectomics», представленный доктором Наоми Камасавой и Конноном Томасом из Макс Планк Флоридский институт неврологии. Д-р Камасава представит практические рабочие процессы CLEM с использованием программного обеспечения ATUMtome и Atlas в таких образцах, как ткани мозга и культивируемые клетки. См. Учебник на стенде № 1031.

RMC Boeckeler в настоящее время нанимает новых дилеров и торговых представителей в Соединенных Штатах.

Источник: https://www.rmcboeckeler.com/

Source link