Новости РНФ

Сибирские ученые создают методы защиты поверхности космических аппаратов от повреждений

1 час 7[2] минут ago
 Ученые из Томского научного центра СО РАН в кооперации с Томским государственным университетом ведут работы по созданию методов защиты поверхности космических аппаратов от повреждений и моделируют условия возникновения подобных чрезвычайных ситуаций на орбите.

В условиях космоса автоматические и пилотируемые аппараты постоянно подвергаются опасности. Дело в том, что околоземная орбита похожа на гигантскую свалку, только здесь вместо бытовых отходов — космический мусор. Встреча с крупным осколком техногенного происхождения может стать причиной серьезной аварии, и чтобы предотвратить это, необходимо изменить траекторию движения спутника.

Но вот столкновений с мелкими частицами мусора и метеорных тел, летящими с космическими скоростями, к сожалению, избежать нельзя. Кто-то спросит, ну какой вред они могут причинить массивному космическому аппарату, ведь они ничтожно малы? Конечно, малы, но и очень коварны! Даже объект диаметром всего в доли миллиметра, летящий со скоростью восемь километров в секунду, то есть значительно быстрее пули, способен повредить поверхность аппарата, пробить оболочку и вызвать сбои в работе оборудования на его борту.

Решением этой проблемы занимается объединенный коллектив из сотрудников ТНЦ СО РАН и НИИ прикладной математики и механики ТГУ. Ученые создают физико-математические модели, позволяющие спрогнозировать условия возникновения подобных ситуаций на орбите. Реализация проекта, получившего финансовую поддержку Российского научного фонда, предусматривает эксперименты на специальных установках, численное моделирование и, собственно, разработку технологических решений, обеспечивающих защиту космических аппаратов от внешних механических воздействий.

– Нашим научным коллективом проводятся эксперименты на уникальных баллистических установках, позволяющих в наземных условиях имитировать воздействие мелких частиц на космические аппараты, — рассказывает руководитель проекта, зав. отделом НИИПММ профессор, доктор физико-математических наук Александр Владимирович Герасимов. — Очень важно изучить процессы деформации и разрушения, которым подвергаются металлы, стекло, композиционные материалы, а также получить представление о повреждениях элементов корпуса космического аппарата и различного оборудования, например оптических приборов.

Наряду с экспериментальными методами большое значение имеет численное моделирование, осуществляемое на базе суперкомпьютера ТГУ «СКИФ Cyberia». Как поясняет зам. начальника отдела структурной макрокинетики ТНЦ СО РАН профессор, доктор физико-математических наук Сергей Алексеевич Зелепугин, математические модели позволяют спрогнозировать, каким образом  поведут себя те или иные конструкции в ситуациях с заданными условиями внешнего воздействия.

В рамках реализации проекта РНФ ученые должны создать новые установки для высокоскоростного метания, позволяющие проводить еще более сложные эксперименты, а также разработать так называемый SPH-метод, позволяющий в несколько раз повысить эффективность и скорость проводимых расчетов (его применение дает возможность эффективно рассчитывать процессы высокоскоростного соударения и фрагментации).

Уже полученные результаты исследований позволили предложить и новые средства защиты космических аппаратов. Так, по заказу НПО им. С.А. Лавочкина выполнены расчеты и экспериментально проверены защитные конструкции для исследовательского спутника — орбитальной обсерватории «Спектр-УФ». Профессор Герасимов объясняет принцип действия конструкций:

— Нами доказано, что практически стопроцентный уровень безопасности от маленьких частиц гарантирует использование комбинированной защиты — двухслойных экранов, выполненных из сетки и сплошного материала. Специальная сетка имеет «зубчатую» конфигурацию и действует по принципу обычной терки. Соударяясь с сеткой, микрочастица дробится, а сплошной экран не дает ее остаткам столкнуться с корпусом спутника. Уже подобраны такие варианты размещения этих элементов, которые позволяют кратно повысить их эффективность.

Как отметил Сергей Зелепугин, в перспективе планируется изучить возможность применения для защиты перспективных слоистых материалов, чем-то напоминающих строение оболочек морских раковин. Работы по изучению и созданию подобного класса материалов ведутся на базе ТНЦ СО РАН. Результаты, полученные объединенным научным коллективом, подтверждены патентами и получили признание как в России, так и за рубежом: в Англии, Португалии, Южной Корее, Китае, в США.

Дата публикации: 19 сентября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Представители РНФ приняли участие в российско-немецкой Неделе молодого учёного

2 дня 22 часа ago
 По приглашению немецких партнёров 13 сентября Российский научный фонд принял участие в проведении российско-немецкой Недели молодого учёного. Данное мероприятие организовано Германским домом науки и инноваций (DWIH), Немецким научно-исследовательским сообществом (DFG) и Германской службой академических обменов (DAAD) на базе Сколковского института науки и технологий.

В рамках "Недели" в Сколтехе для российских и немецких студентов и молодых учёных в течение 12-14 сентября 2017 г. проводились лекции и семинары, на которых выступили известные российские учёные, а также приглашённые из Германии профессора и исследователи по определённой дисциплине. Тематиками этого года определены "Big data" и "биомедицина".

Наряду с сотрудниками DFG, представители РНФ приняли участие в Science Cafe - неформальных консультациях и коучинге молодых учёных по вопросам грантового финансирования исследовательских проектов, в том числе в формате совместных конкурсов. На мероприятии также присутствовали и другие немецкие партнёры РНФ - Объединение им. Гельмгольца (Helmholtz Association).

Напоминаем, что 11 сентября Фондом были объявлены результаты первого совместного конкурса с Объединением, сфокусированного на направлениях "Big data" и "биомедицина".

Дата публикации: 16 сентября 2017 метки:  Новости Фонда
maria

Международная конференция по клинической протеомике пройдет при поддержке РНФ в Москве

4 дня ago
 С 31 октября по 1 ноября 2017 года в Конгресс-центре Сеченовского университета при поддержке Российского научного фонда и ФАНО России состоится международная конференция «Clinical Proteomics. Postgenome Medicine», организованная Институтом биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича совместно с Европейской протеомной ассоциацией (EuPA).

Внимание уделяется, в первую очередь, востребованности постгеномных технологий в медицинской практике, готовность практикующих и будущих врачей воспринимать и использовать новые технологические подходы. На конференции будут доложены результаты исследований, полученные в ходе реализации грантов Фонда.

Программа мероприятия отнюдь не ограничивается вопросами протеомики, и широко раскрывает роль современных биоаналитических подходов в решении задач клинической и биотехнологической направленности. Конференция собрала достаточно много интересных докладчиков, среди которых проф. Сессилия Линдског (Швеция), проф. Дэвид Табб (ЮАР), проф. Дэвид Гудлетт (США), проф. Паола Ронкада (Италия), проф. Эрик Стейнфелдер (Австрия), проф. Анча Баранова (США, Россия).

Для молодых ученых и студентов организованы Практические семинары для приобретения навыков работы с геномом и протеомом, с данными о процессе разработки лекарств, а также с технологиями аналитики здоровья и здоровьесбережения.

Подробная информация о конференции - www.clinprot2017.org

Дата публикации: 15 сентября 2017 метки:  Новости Фонда
maria

Всероссийский форум "Наука будущего - наука молодых" завершил работу

4 дня 1 час ago
 

Программа форума включала в себя лекции ведущих ученых, занимающих лидирующие позиции в различных областях наук и реализующих научные проекты по программе мегагрантов, выступления лауреатов молодежных научных премий Президента и Правительства Российской Федерации, круглые столы, а главное – большую студенческую научную конкурсную программу. Основным мероприятием Форума стал ежегодный Всероссийский конкурс научно-исследовательских работ студентов и аспирантов (НИР).

В форуме приняли участие представители научных фондов: РНФ, РФФИ, ФПИ, ФАСИ, которые рассказали о системе поддержки молодых ученых и условиях участия в проводимых конкурсах. 

Мероприятие проводилось в партнерсвте с Россисйким научным фондом.

Дата публикации: 15 сентября 2017 метки:  Новости Фонда
maria

RSF-DFG Cooperation: Possibility for Joint Russian-German Project Proposals in all fields of Science

4 дня 3 часа ago
 

Collaborations of research teams from both countries are invited to submit joint proposals.

All proposals will be reviewed by both organisations separately. The results of the review process will be shared between the agencies. Support will be granted for those proposals where both DFG and RSF recommend funding. 

Proposals can be submitted until Desember 11, 2017 with results announced in Desember 2018.Detailed information about the call and the requirements for the participants are presented in the "Calls for proposals".

 

Дата публикации: 15 сентября 2017 метки:  RSF news
maria

Химия мозга: томские ученые испытывают противоинсультный препарат

4 дня 5[2] часов ago
 Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) приступают к испытаниям нового противоинсультного препарата. Его эффективность предсказана математическими моделями и предварительными экспериментами. Теперь ее предстоит проверить на грызунах. Как создаются новые лекарства и как математика помогает удешевить их разработку на полмиллиарда долларов, – в материале РИА Томск.Редко, но метко

Во всем мире в год появляется всего несколько десятков новых препаратов. В США в создание принципиально нового лечебного средства фармкомпании вкладывают около 1 миллиарда долларов, и процесс занимает несколько лет. Дженериков (аналогов уже существующих лекарств) и биологически активных добавок сейчас появляется много, но все-таки это повторение уже созданного. Свежих идей мало, и тем ценнее прорывы.

Как рассказал сотрудник лаборатории изучения механизмов нейропротекции, профессор кафедры биотехнологии и органической химии ТПУ Андрей Хлебников, кафедра была организована в Томском технологическом институте (ныне ТПУ – Ред.) в начале ХХ века.

"В прошлом году мы праздновали 115 лет. И за это время учеными кафедры создано всего пять лекарственных препаратов: противосудорожные бензонал, бензобамил, галонал, галодиф и антивирусный йодантипирин. Сейчас мы стоим на пороге создания еще одного препарата, противоинсультного. В ближайшее время заканчиваем оснащение лаборатории и приступаем к проведению экспериментов на животных", – рассказывает Хлебников. 

По словам ученого, для получения более корректных результатов грызуны должны содержаться в специальных шкафах, в определенном микроклимате, питаться по определенному режиму. Чтобы создать такие условия, нужно очень дорогое оборудование, сейчас оно закупается.

"К счастью, мы выиграли грант Российского научного фонда (РНФ) – 18 миллионов рублей на три года на проведение этих исследований. Коллектив гранта – 10 человек, руководит им Дмитрий Аточин, который возглавляет лабораторию изучения механизмов нейропротекции в ТПУ и является сотрудником центра кардиоваскулярных исследований в США. Научная работа проводится на стыке химии, биологии, математики. Так мы можем получить синергетический эффект", – говорит Хлебников.

© Андрей СоколовГрызуны для экспериментов приобретаются в специализированном виварии. Они должны быть чистокровные, определенных породы и возраста.Ключ к замку

По словам Хлебникова, инсульт и инфаркт – главные причины смертности людей во всем мире. Поэтому две ключевые публикации ученых ТПУ, посвященные поиску противоинсультных препаратов, получили довольно высокое цитирование. Первая вышла в 2012 году, и этот год можно считать условной точкой отсчета в создании нового лекарства.

Новым был не только механизм действия, но и сам подход к поиску биологически активных веществ. В прошлом веке это зачастую происходило наугад: химики синтезировали новые вещества – органические молекулы, которые, как ожидалось, должны были обладать биологической активностью.

Методом "сделал – проверил" отбирали самые активные соединения. Их могло быть всего тысяча на миллион синтезированных. Из этой тысячи реальных кандидатов оставалось пять-десять, и только один становился лекарственным препаратом. Рутинное тестирование затягивало работу на 10-12 лет.

Поиск лекарств стал более целенаправленным, когда появилось понятие биомишени. Биомишень – фермент, рецептор, ионный канал или иная биологическая структура, функция которой нарушается при болезни. И надо найти вещество, которое, связываясь с этой биомишенью, восстанавливает ее нормальную работу.

"Они должны подойти друг другу, как ключ к замку, тогда будет положительный эффект. Долгое время структура большинства биомишеней была не известна. Само понятие – было, а вот что они представляют собой на молекулярном уровне, никто не знал", – говорит Хлебников.

Однако, отмечает он, за последние 10-15 лет структуру большого количества биомишеней удалось расшифровать.

"Удалось построить их трехмерные модели и подобрать вещества-"ключи". В нашем случае "ключ" должен иметь плоскую структуру, потому что "замок" представляет собой узкую щель в молекуле белка", – продолжает ученый.

По его словам, плоских молекул известно довольно много. Поэтому сначала провели моделирование на компьютере, поместив молекулу в активный центр биомишени. Использование математических подходов позволяет с достаточной вероятностью спрогнозировать, будет ли полученное вещество эффективно.

"Это колоссально экономит время. По результатам моделирования мы отобрали порядка 10 наиболее подходящих молекул и испытали на клетках, которые в большом количестве содержат данный рецептор. Одно из этих химических соединений – производное хиноксалина – проявило высокую биологическую активность", – рассказывает Хлебников.

 

Далее ученые стали синтезировать аналоги и нашли соединение на основе хиноксалина, которое на порядок активнее, чем первоначальные образцы. Аточин провел первые испытания на грызунах в своей лаборатории в США и подтвердил, что новое вещество подавляет зону инсульта. Публикация с результатами вышла в 2016 году и помогла ТПУ получить многомиллионный грант на продолжение исследований.

"Сейчас, например, полученное вещество имеет малую растворимость, то есть в виде инъекций его не введешь. Наша задача – модицифировать структуру молекулы, чтобы повысить растворимость и при этом сохранить противоинсультную активность предшественника. Важно, чтобы не проявлялась токсичность, не было отрицательных побочных эффектов. Это все надо проверить на животных", – подчеркивает Хлебников.

Лиха беда начало

"Если бы мы действовали традиционным методом – синтезировали новые вещества и каждое проверяли на животных, это отняло бы не только время, но и деньги – такие эксперименты довольно дорогие. А с применением нового подхода нам предстоит проверить уже не сотни соединений, а 10-20 самых перспективных", – говорит Хлебников.

Он считает, что современные методы позволили как минимум вдвое удешевить стоимость разработки нового лекарства. Конечно, она по-прежнему астрономическая и может достигать 0,5 миллиарда долларов, если опираться на данные зарубежных фармкомпаний. Но лиха беда начало!

Испытания на грызунах будут идти несколько недель. Когда ученые докажут, что соединения безопасны, предстоит перейти на следующий этап – клинический, то есть испытаний на людях.

© предоставлено пресс-службой Томского политехнического университетаОдна капля вещества содержит миллиарды миллиардов молекул. Некоторые из них наверняка достигнут биомишени, "выключающей" болезнь. 

Для справки:

Лаборатория изучения механизмов нейропротекции Центра RASA (Russian-speaking AcademicScience Association, Международная ассоциация русскоговорящих ученых) при ТПУ ищет способы защиты головного мозга от нарушений кровообращения. Ученые хотят, чтобы как можно меньше людей страдало от инсультов и сосудистых патологий центральной нервной системы.

RASA – неправительственная некоммерческая организация, основанная в 2008 году. Работает в Азии, Европе и США. 

Дата публикации: 15 сентября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Объяснено накопление опасного токсина в почве и ячмене

4 дня 5[2] часов ago
 Ученые из Южного федерального университета выяснили, как опасный для человека токсин бензпирен накапливается в черноземах и яровом ячмене юга России. Исследование, опубликованное в журнале Polycyclic Aromatic Compounds, позволит разработать методы диагностики экосистемы.

Бензпирен – органическое вещество класса полициклических ароматических углеводородов, накапливающееся в почве и растениях. Бензпирен токсичен для человека. Этот природный канцероген при попадании в организм может способствовать развитию злокачественных опухолей. Бензпирен содержится в посевах, прорастающих на загрязненной почве, в том числе и в ячмене. Наибольшее количество этого токсина содержится в черноземах и торфяных почвах.

Ученые разработали новый метод для извлечения бензпирена из образцов растений и загрязненных токсином черноземных почв юга России. Суть метода заключается в том, что вещество (в данном случае бензпирен) извлекается из раствора или сухой смеси с помощью воды в субкритическом состоянии (когда при высоких температурах и давлениях стирается грань между жидкостью и водяным паром). Для извлечения бензпирена почву обрабатывали субкритической водой при температуре 250°C и давлении 55-60 атмосфер в течение 30 минут. В итоге ученые извлекли до 96% бензпирена из почвы.

Спустя несколько месяцев после начала эксперимента отобранные образцы почв засеивали тестовой культурой – яровым ячменем. Это растение исследователи использовали в качестве индикатора содержания бензпирена в почве. Через четыре месяца растения были выкопаны, высушены и отправлены на анализ содержания вредного вещества. Наибольшая концентрация токсина наблюдалась в корневой части растений.

Исследователи установили, что бензпирен в почве разрушается за четыре года. После этого растения перестают его накапливать, и их токсичность для человека снижается. Результаты работы важны для своевременной диагностики ядовитых веществ в почвах и растениях.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.

Дата публикации: 15 сентября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Основой калий-ионных аккумуляторов может стать «позолоченный» оксид графена

4 дня 5[2] часов ago
 Российские ученые из Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН совместно с иностранными коллегами разработали и исследовали новый материал для калий-ионного аккумулятора, который может стать доступной альтернативой другим аккумуляторам. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ), а их результаты были опубликованы в журнале Chemical Communications.Калий-ионные аккумуляторы — аналог широко используемых сейчас литий-ионных аккумуляторов, которые являются основным источником энергии для мобильных устройств на протяжении последних 20 лет. Литий — малораспространенный химический элемент, и резкое увеличение спроса на литиевое сырье привело к значительному удорожанию этого металла, поэтому сейчас ведется поиск более дешевых источников тока, в которых соединения лития заменены на вещества и материалы, содержащие более распространенные элементы, такие как натрий, калий, магний и другие.

Принцип действия литий-ионных и калий-ионных аккумуляторов схож. В их основе – два электрода, анод и катод, помещенные в одно пространство — корпус аккумулятора. Корпус заполнен пористым сепаратором, который изготавливается из полипропилена и полиэтилена. Сепаратор, в свою очередь, пропитан электролитом — раствором соли. Электрический ток возникает, когда ионы вещества (лития, натрия, калия) движутся из материала анода через электролит в материал катода. Когда все ионы вещества из анода перейдут в катод, аккумулятор полностью разрядится. Во время зарядки при подключении внешнего источника электропитания происходит обратный процесс. Ионные аккумуляторы различаются только электродными материалами и электрохимическими реакциями, которые протекают в ходе циклов заряда-разряда.

«Эта работа посвящена исследованию полученного нами материала на основе восстановленного оксида графена и диоксида олова в качестве анода в калий-ионном аккумуляторе. Недавно в нашей лаборатории был разработан метод, который позволяет наносить на поверхность листочков восстановленного оксида графена покрытие из наноразмерных кристаллов дисульфида олова. Дисульфид олова SnS2 — это то самое вещество, которое используется в качестве основы для краски, имитирующей позолоту. Получается, что мы покрасили золотой краской листочки графена, толщина которых один-два нанометра, а длина и ширина — около одного микрона», — рассказал один из авторов статьи Петр Приходченко, руководитель проекта РНФ, доктор химических наук, заведующий лабораторией пероксидных соединений и материалов на их основе Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН.

Авторы показали, что такой материал хорошо работает в качестве электрода в литий- и натрий-ионных аккумуляторах. Он обратимо взаимодействует с калием и может быть использован в качестве анода в калий-ионном аккумуляторе. Ученые отмечают, что им было важно показать, что разработанный ими метод позволяет получать уникальные материалы, которые могут использоваться для решения самых разных задач, например, для создания новых устройств накопления энергии.

Петр Приходченко добавил, что калий-ионный аккумулятор вряд ли имеет реальные перспективы для массового применения в ближайшие годы. Это связано со многими проблемами, например, с тем, что размер ионов калия значительно больше ионов лития. Большому катиону труднее встроиться в структуру электродного материала, это приводит к значительному увеличению объема, что сказывается на стабильности электрода. Кроме того, калий значительно тяжелее натрия и лития, поэтому удельная электрохимическая емкость калий-ионного аккумулятора должна быть ниже в аналогичных условиях.

Ученые предсказывают, что на основе соединений калия можно реализовать более высоковольтовые, то есть более мощные, аккумуляторы по сравнению с натриевыми аналогами. Некоторые исследователи указывают также на то, что ионная проводимость в калийсодержащих электролитах выше, чем в натрийсодержащих. На данный момент ученые получили слишком мало экспериментальных данных, чтобы можно было однозначно судить о практической значимости данного направления. Для развития этой области химии важно понимать, какие процессы протекают в калий-ионных аккумуляторах, в чем их отличия от литиевых или натриевых аналогов, а в чем имеются общие подходы для оптимизации работы устройств.

«Грант РНФ играет решающую роль в наших исследованиях. Для нас это в первую очередь возможность получить современное лабораторное оборудование для синтеза и исследования наноматериалов. Кроме того, это возможность участвовать в международных конференциях, проводить исследования в других организациях, в том числе в ведущих зарубежных университетах на оборудовании, которого нет у нас в институте, а зачастую и вообще в России», — заключил ученый.

Работа проходила в сотрудничестве с учеными из Университета Дикина, Австралия, и Еврейского университета в Иерусалиме, Израиль.

Дата публикации: 15 сентября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Российские ученые выяснили, как связаны ожирение и воспаление

4 дня 5[2] часов ago
 Сотрудники факультета фундаментальной медицины МГУ имени М. В. Ломоносова, Национального медицинского исследовательского центра кардиологии и Эндокринологического научного центра проанализировали перспективы противовоспалительной терапии сахарного диабета второго типа, основной причиной которого является ожирение. Работа проходила в рамках проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда, а ее результаты были опубликованы в журнале International Journal of Endocrinology.

Ожирение — основной фактор риска развития диабета второго типа. Эта болезнь сейчас наблюдается у 30% жителей Земли. Его развитие отягощает течение сердечно-сосудистых заболеваний и увеличивает вероятность появления онкологических заболеваний у пациентов, поэтому ученые отмечают, что социальная значимость исследования проблемы развития диабета второго типа крайне велика.

Человек с ожирением 

Выделяют два типа диабета — заболевания, связанного с повышенным содержанием глюкозы в крови. В норме клетки печени синтезируют гормон инсулин в ответ на повышение уровня глюкозы в крови. Инсулин способствует поглощению глюкозы клетками. Если этот гормон не выделяется (обычно из-за поражения клеток печени), у человека повышается содержание глюкозы в крови, а затем у него развивается диабет первого типа. А если инсулин выделяется в слишком большом количестве, но не воспринимается тканями (такое состояние называется инсулиновая резистентность), глюкоза в крови  также будет повышена — разовьется диабет второго типа.

© ИнфографикаСахарный диабет 

Российские ученые исследовали пациентов, страдающих ожирением. У таких людей нередко начинается и воспалительный процесс. Избыточные питательные вещества запасаются в форме липидов внутри клеток жировой ткани. В результате эти клетки постепенно увеличиваются в объеме и становятся насколько большими, что принесенного кровью кислорода не хватает для обеспечения всего их объема. Так как аэробное дыхание служит основным источником энергии в клетке, со временем ее начинает не хватать. Тем не менее поток питательных веществ, поступающих в клетку, не уменьшается (а иногда и увеличивается), и она уже не может с ним справиться. В результате развивается стресс эндоплазматической сети — органеллы, участвующей в процессах переработки белков, жиров и углеводов. Когда жировой клетке не хватает энергии, в ней развивается окислительный стресс.

© Fotolia / ibreakstockИнтерферон-гамма, являющийся цитокином 

Такое аномальное поведение клетки приводит к воспалению: организм пытается исправить повреждение. Жировая ткань выделяет противовоспалительные цитокины — вещества, привлекающие клетки иммунитета, способствующие воспалению. Цитокины, мигрируя в жировую ткань, не убивают ее клетки, а сами начинают выделять медиаторы воспаления.

Тем самым они поддерживают высокий воспалительный фон сначала ткани, а затем и организма. Этот процесс можно назвать латентным воспалением. В итоге у человека с ожирением наблюдается повышенный воспалительный фон, однако не настолько сильный, чтобы вызвать повышение температуры и другие симптомы острого воспалительного процесса.

Ученые выяснили, что участник воспалительного процесса протеинкиназа IKK (фермент, способный модифицировать белки) действует на рецепторы мембраны жировой клетки, которые активируются инсулином, и блокирует проведение сигнала от инсулина. В результате клетка "не чувствует", что на нее действует инсулин.

 © Фото : public domainСтруктура протеина IKBKB 

"Чтобы остановить воспалительный процесс, необходимо научиться контролировать протеинкиназу IKK, — поясняет один из авторов статьи Юрий Стафеев, аспирант кафедры биохимии и молекулярной медицины факультета фундаментальной медицины МГУ имени М. В. Ломоносова. — Протеинкиназа IKK есть в организме всегда, во всех органах и тканях как часть сигнализационной системы врожденного иммунитета. Без протеинкиназы IKK организм не может защищаться от многих инфекций. Однако постоянная ее активация в условиях, которые этого не требуют, может вызывать заболевания, в том числе и сахарный диабет второго типа. Основная протеинкиназа IKK, ответственная за развитие инсулиновой резистентности, — IKKbeta, однако удалять и блокировать ее нельзя, иначе это погубит иммунитет, поэтому сейчас мы стараемся найти обратные связи IKK с другими "участниками" сигнализационных систем".

В работе рассмотрено текущее состояние исследований по вопросу о роли воспалительной протеинкиназы IKK в патогенезе сахарного диабета второго типа. В статье высказываются гипотезы о возможных перспективах развития противовоспалительной терапии сахарного диабета второго типа, в том числе в направлении персонализированного медицинского воздействия.

 

Дата публикации: 15 сентября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Объявлена третья волна совместного конкурса РНФ-DFG

4 дня 6[2] часов ago
 Российский научный фонд начал прием заявок на конкурс по поддержке международных научных коллективов. Конкурс проводится совместно с Немецким научно-исследовательским сообществом (DFG).

Совместный конкурс проводится организациями уже в третий раз. В конкурсе могут принять участие исследования по всем отраслям знаний из классификатора Фонда.

В рамках конкурса будут поддержаны фундаментальные и поисковые научные исследования международных научных коллективов. Экспертиза проектов будет осуществляться как с российской, так и с немецкой стороны. Рассчитывать на финансирование смогут только те коллективы, которым удастся получить положительную оценку экспертов обеих стран.   

Размер одного гранта с стороны РНФ составит от 4 до 6 миллионов рублей ежегодно, а сами трехлетние научные проекты планируются к реализации в 2019-2021 годах.

Заявки на участие можно будет подать до 11 декабря текущего года, а итоги будут подведены в декабре 2018го.

Подробная информация о конкурсе и требования к участникам представлены в разделе «Конкурсы».

Дата публикации: 15 сентября 2017 метки:  Новости Фонда
maria

Новое поколение научных лидеров: политехники получили грант Президентской программы

5[2] дней 3 часа ago
 В конкурсе «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы, разработанной Российским научным фондом (РНФ), единственный от СПбПУ победил доцент кафедры «Физическая электроника» ИФНиТ Р.Г. БУРКОВСКИЙ. Под его руководством проект будут реализовывать совсем молодые люди: основными исполнителями являются 3 аспиранта, в работе также задействованы 3 студента последнего курса магистратуры и один научный сотрудник.

Роман Георгиевич, несмотря на свой возраст – ему 33 года, уже достиг высоких результатов в науке. Он удостоен гранта Президента РФ, а также является постдоком на Европейском источнике синхротронного излучения ESRF (European Synchrotron Radiation Facility), его исследования публикуются в международных журналах группы “Nature”.

Новый проект «Фазовые переходы в эпитаксиальных тонких пленках функциональных диэлектриков с нанонеоднородными параметрами порядка» является логичным развитием предыдущих исследований о монокристаллах, которые легли в основу безэлектролитных аккумуляторов. «Ранее нами были обнаружены новые эффекты в монокристаллах, теперь же мы хотим изучить, как происходящие процессы изменяются при переходе от кристаллов к тонким пленкам, в которых полезные эффекты могут быть существенно сильнее, – комментирует Р.Г. БУРКОВСКИЙ. – Хоть новое исследование и вытекает из предыдущего, хочу подчеркнуть, что это совершенно новый проект, ориентированный на другой тип объектов – тонкие пленки».

Антисегнетоэлектрики, то есть диэлектрики (вещества, относительно плохо проводящие ток), которые обладают определенной спецификой электрических свойств, хороши для хранения энергии. В них запасание энергии происходит за счет структурного фазового перехода, которым управляет противоборство между однородными и неоднородными искажениями решетки. Эпитаксиальные натяжения в пленках позволяют управлять этим противоборством и делать материал более эффективным. «В проекте мы хотим экспериментально проследить и понять, по каким траекториям происходят переходы в тонких пленках при совместном воздействии внешних электрических полей и температуры», – поясняет молодой ученый. Результаты, полученные в рамках исследования, позволят решить ряд важных физических вопросов о том, в каких режимах может работать тонкопленочный материал, сильно нагреваемый токами. На основе исследования также могут быть разработаны устройства накопления энергии сравнительно небольшой емкости, но высокой мощности, для импульсной отдачи энергии.

Проект, возглавляемый Р.Г. БУРКОВСКИМ, получил финансирование в размере до 5 миллионов рублей ежегодно сроком на 3 года с возможным продлением еще на 2. Таким образом государство поддерживает новое поколение научных лидеров, которым необходимо не только предложить интересный проект, но и собрать на его реализацию молодежную научную группу.

Конкурс «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» входит в линейку грантов Президентской программы для поддержки молодых и талантливых ученых страны. В числе победителей еще одного конкурса в рамках данной программы –  «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» –  тоже есть политехники. Поддержку получили проект А.И. ПЕЧЕНКИНА «Обнаружение уязвимостей в проприетарном сетевом программном обеспечении современных вычислительных устройств с использованием нейрокогнитивных математических моделей распознавания высокоабстрактных характеристик объектов», а также проект М.В. ЯКУНИНОЙ «Структура и свойства уникальной невирионной РНК-полимеразы бактериофага phiKZ».

Дата публикации: 14 сентября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Создан оригинальный метод очистки дымовых газов

6[2] дней 7[2] часов ago
 По данным ВОЗ, ежегодно в мире примерно 3,7 миллиона человек умирают из-за загрязнения атмосферного воздуха. "Чемпионом" по вредным выбросам давно считаются тепловые станции, которые вырабатывают в мире около 60 процентов электроэнергии. Они выбрасывают в атмосферу гигантские объемы дымовых газов. Особо опасны как для экологии, так и для здоровья людей содержащиecя в них окислы серы и азота. Так, только российская промышленность ежегодно выбрасывает в атмосферу столько серы, что из нее можно производить до 40 миллионов тонн серной кислоты.

Разумеется, на каждой электростанции есть система очистки, но проблема в том, что традиционные методы не позволяют в одну стадию достичь санитарных норм чистоты, а внедрение многих стадий влетает в копеечку.

И выбор чаще всего делается в пользу первого варианта с выбросом в атмосферу не полностью очищенных газов. А значит, кислотные дожди продолжаются. Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) предлагают свое решение проблемы. Этот проект выиграл грант Российского научного фонда.

- В чем суть технологии? - говорит старший научный сотрудник Института физики высоких технологий ТПУ Роман Сазонов. - Вначале в дымовой газ добавляется аммиак и в некоторых случаях дополнительно вводится вода. Затем в трубу запускается поток электронов, создавая плазму. Начинаются плазмохимические реакции, и в итоге образуются твердые частицы сульфата и нитрата аммония. Их можно отфильтровать и применить как минеральные удобрения.

"Чемпионы" мира по вредным выбросам тепловые станции засоряют атмосферу гигантскими объемами газов

В Институте физики высоких технологий давно и успешно строят компактные импульсные ускорители электронов. Они работают в промышленности, например для очистки сточных вод. Теперь их попробуют использовать для решения "кислотного вопроса". Предстоит испытать различные установки, определить, как наиболее целесообразно очищать дымовые газы. Задача исследователей - разработать метод, который экономически целесообразно применять на тепловых электростанциях.

Но почему плазмохимия оказывается эффективнее традиционных методов, например пропускания дыма через раствор щелочи? Дело в том, что при сжигании образуется сложная смесь газов, и далеко не все из них, например низшие окислы азота, легко вступают в реакцию. Поэтому степень очистки не превышает 70 процентов. Преимущество плазменного метода в том, что пучок электронов запускает большое количество химических реакций в газовой смеси, а значит, содержащиеся в дыме соединения азота и серы будут из него извлечены. Это уже было показано, к примеру, в экспериментах не только в России, но и в Японии. Теперь надо доказать, что метод работает и в промышленном масштабе.

Дата публикации: 13 сентября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Почему коллективизм способствует опасной болезни

6[2] дней 8[2] часов ago
 Мир впадает в депрессию. Такой мрачный вывод следует из данных Всемирной организации здравоохранения. Она утверждает, что число больных депрессией за последние 10 лет выросло на 20 процентов. Если и дальше все пойдет такими темпами, то совсем скоро эта болезнь может по распространенности выйти на второе место в мире. Еще недавно ее причиной считались условия жизни, однако сейчас доказана связь болезни с генетикой. Причем одного единственного гена, который отвечает за депрессию не существует, уже выявлено более 100 генов, так или иначе связанных с этой болезнью. И, по словам ученых, это далеко не предел.

Что касается различных стран, то, к примеру, оказалось, что предрасположенность к депрессии имеет от 10 до 30 процентов европейцев. В России ситуация тревожнее. Ученые медико-генетического центра "Генотек" утверждают, что у нас эта цифра около 30 процентов. Конечно, предрасположенность вовсе не означает, что у человека обязательно будет депрессия, что ей страдает столько россиян, но можно утверждать, что они находятся в группе риска. А значит, различные спусковые крючки и прежде всего стрессы могут спровоцировать болезнь.

По данным ВОЗ, число больных депрессией за 10 лет выросло на 20 процентов и скоро может выйти на второе место в мире

Специалисты признают, что проблема многогранна. Один из ее аспектов - связь депрессии и коллективизма - изучали на выигранный грант Российского научного фонда ученые Научно-исследовательского института физиологии и фундаментальной медицины и Новосибирского государственного университета. Они пришли к неожиданному выводу: в России коллективизм не защищает от депрессии, а усиливает ее.

- Связь коллективизма - подчинения личных интересов общественным - и индивидуализма с депрессией изучается давно, причем главным образом западными учеными, - сказал корреспонденту "РГ" доктор биологических наук из НИИ физиологии и фундаментальной медицины Геннадий Князев. - Дело в том, что в странах Запада, где доминирует индивидуализм, эта проблема стоит очень остро. В обществе доминирует взгляд, что стресс - это ваша проблема, вы должны сами найти выход из своей сложной ситуации. А выносить ее на люди, значит проявлять слабость. Поэтому западный человек, как бы плохо ни складывались его личные дела, улыбается, у него всегда все о кей.

- Но таким образом он подавляет отрицательные эмоции, в итоге впадает в депрессию, а чтобы найти выход, бежит к психоаналитику и садится на транквилизаторы, - говорит Князев. - Иное дело человек Востока. Там коллективизм защищает от депрессии.

В основе восточной культуры лежат конфуцианские ценности и одна из самых главных - гармония в коллективе. Отсюда его приоритет над интересами конкретного человека. Известно, что, например, в Японии служащие себя отождествляют с фирмой. В этой стране взаимоотношения между начальниками и подчиненными устроены так, чтобы создать обстановку семьи, где всем должно быть хорошо. Каждого члена коллектива поддерживают, не дают потерять лицо, поэтому у него гораздо меньше поводов для стрессов, а значит и для депрессии. Иными словами, коллектив помогает попавшему в сложную ситуацию.

- Мы изучали, как связаны коллективизм и депрессия на основе серии различных опросов жителей Новосибирской области, - говорит Князев. - Затем все эти данные загрузили в компьютер, который проанализирорвал их по специальному алгоритму. Вывод? Можно сказать, что коллективизм способствует появлению у нашего человека депрессии. Почему? Судя по ответам, люди, попав в стрессовую ситуацию, склонны не распространяться о ней, не "грузить" коллектив своими проблемами, то есть подавляют негативные эмоции. Не в такой степени, как западный человек, но этого достаточно, чтобы вызвать депрессию. У нас нет традиции с подобными вопросами обращатся к специалистам, посещать психотерапевтов, мы предпочитаем "народные" методы лечения. Психотерапевтами у нас "работают" друзья или подруги, которым можно в распитии поведать о "своем" или поплакаться в жилетку.

Результаты исследования новосибирских ученых вызывают немало вопросов. Ведь всегда считалось, что в России человек сильно "погружен" в коллектив, например, основой крестьянской культуры была община, при социализме одним из главных лозунгов был: "Жила бы страна родная, и нету других забот". И вдруг оказывается, что в стрессе наш человек ближе западному.

Геннадий Князев очень осторожен в своих выводах, подчеркивает, что они пока предварительные, что проблему надо тщательно изучать на многих выборках. Но если все же окажется, что нам ближе западная ситуация, то при лечении депрессии психологам стоит ориентироваться на западные страны. Депрессивных больных надо обучать различным методам преодоления отрицательных эмоций, например таким, как переосмысление ситуации, которая вызвала депрессию. В общем, заводить своего психотерапевта.

Дата публикации: 13 сентября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

RSF and Helmholtz selected 6 winners of the first joint call for proposals

1 неделя 1 день ago
 According to the terms of the call, the research should be targeted on solving specific problems within the priority areas of "Biomedicine" and "Bi Data". The Russian and German parties conducted external review of the proposals submitted independently. The winning projects received a positive evaluation from the peer-reviewers in both countries. The amount of the RSF grant is from 4 to 6 million rubles annually with the funding period in 2018-2020. More information about the winners can be found in the section "Project Finder". ****The Helmholtz Association of German Research Centres is the largest scientific organisation in Germany. It is a union of autonomous 18 scientific-technical and biological-medical research centers. The official mission of the Association is "solving the grand challenges of science, society and industry" by conducting top-rate research in the fields of Aeronautics, Space and Transport; Earth and Environment; Energy; Health; Matter; and Key Technologies. Scientists at Helmholtz therefore focus research on complex systems which affect human life and the environment. The namesake of the association is the German physiologist and physicist Hermann von Helmholtz (1821 – 1894). Дата публикации: 11 сентября 2017 метки:  RSF news
maria

Подведены итоги первого совместного конкурса с Объединением им. Гельмгольца

1 неделя 1 день ago
 Победителями конкурса стали 6 коллективов, среди которых Курчатовский институт, МГУ имени М.В. Ломоносова, Томский государственный университет, Институт прикладной физики РАН, Московский институт стали и сплавов и Национальный научно-практический центр нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко.

По условиям конкурса научные исследования должны были быть направлены на решение конкретных задач в рамках приоритетных направлений «Биомедицина» и «Системы анализа больших данных».

Экспертиза проектов осуществлялась как с российской, так и с немецкой стороны. Победителями стали проекты, получившие положительную оценку экспертов из обеих стран.

Размер одного гранта с стороны РНФ составит от 4 до 6 миллионов рублей ежегодно, а сами трехлетние научные проекты планируются к реализации в 2018-2020 годах.

Подробнее о победителях можно узнать в разделе «Поиск проектов».

***

Объединение им. Гельмгольца ставит своей задачей достижение долгосрочных научно-исследовательских целей государства и общества и сохранение и улучшение основ жизнедеятельности человека. В состав Объединения им. Гельмгольца, крупнейшей научной организации Германии, входят 18 естественнонаучных и медико-биологических исследовательских центров. Работа Объединения продолжает традиции великого естествоиспытателя Германа фон Гельмгольца (1821 – 1894 гг).

Дата публикации: 11 сентября 2017 метки:  Новости Фонда
maria

Химики МГУ объяснили природу излучения зеленого флуоресцентного белка

1 неделя 1 день ago
 Сотрудники химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с иностранными коллегами установили механизм, определяющий чувствительность зеленого флуоресцентного белка к воздействию света. Ученые показали, что изолированная хромофорная группа способна излучать свет вне белкового окружения, тогда как роль белка сводится лишь к усилению ее флуоресцентных свойств. Работа проходила в рамках проекта, поддержанного Российским научным фондом (РНФ), результаты опубликованы в Journal of the American Chemical Society.

Белки семейства зеленого флуоресцентного белка широко используются в качестве биомаркеров: с их помощью можно следить за различными биологическими процессами, происходящими в клетках живых организмов. Широкое применение в молекулярной и клеточной биологии эти белки получили благодаря уникальной способности светиться при поглощении света определенной длины волны.

За поглощение света отвечает лишь небольшой фрагмент в белковой цепи — хромофорная группа (или более коротко – хромофор). Хромофор состоит всего из трех аминокислотных остатков. До настоящего времени считалось, что именно белковое окружение, внутри которого находится хромофор, отвечает за его способность испускать свет при облучении, поскольку при денатурации белка (нарушении его структуры) изолированный хромофор теряет свои флуоресцентные свойства. Авторы статьи впервые предсказали и экспериментально доказали, что изолированный хромофор может флуоресцировать и вне белкового окружения, однако лишь при температурах ниже 100 К (-173о С).

Светящийся флуоресцирующий белок находится в возбужденном состоянии. Для такого состояния характерна повышенная внутренняя энергия, поэтому оно нестабильно. Молекула белка стремится вернуться в основное состояние, для этого «лишнюю» энергию ей нужно сбросить. Этот процесс называется дезактивация, и ее можно осуществить двумя способами. Первый — флуоресценция. При переходе из возбужденного состояния в основное, хромофор излучает энергию в виде света — в результате белок светится.

Второй способ называется безызлучательная релаксация. В ходе этого процесса энергия электронного возбуждения, которая передается молекуле при поглощении света, преобразуется в колебательную энергию ядер. В зеленом флуоресцентном белке внутренняя конверсия сопровождается протеканием химической реакции — цис-транс-изомеризацией хромофора (внутримолекулярное вращение вокруг одной из двойных связей в молекуле).

В случае анионного (отрицательно заряженного) хромофора зеленого флуоресцентного белка энергия может быть также передана одному электрону, и этот электрон покидает хромофор. Претерпевая изомеризацию или теряя электрон, хромофор освобождается от излишка электронной энергии и при этом не светится. Флуоресценцию называют излучательным каналом дезактивации, а внутреннюю конверсию и испускание электрона — безызлучательными каналами. Оба канала безызлучательной конверсии и были использованы учеными экспериментально.

Оказалось, что у возбужденного электронного состояния есть энергетические барьеры, благодаря которым хромофор зеленого флуоресцентного белка может пребывать в нестабильном состоянии в течение продолжительного времени (наносекунд). Энергетические барьеры препятствуют переходу в основное состояние путем быстрой безызлучательной конверсии — им остается только флуоресцировать.

«В белке взаимодействие хромофорной группы с ближайшим белковым окружением приводит к тому, что излучательный канал дезактивации (флуоресценция) становится доминирующим уже при комнатной температуре. Таким образом, роль белкового окружения сводится к усилению флуоресцентных свойств хромофорной группы зеленого флуоресцентного белка», — рассказала один из авторов статьи Анастасия Боченкова, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физической химии химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.

В ходе работы ученые исследовали свойства хромофора как с помощью математического моделирования, так и экспериментально. Ученые из МГУ создали теоретическую модель и оценили время жизни возбужденного состояния хромофора на основании проведенных квантово-химических расчетов высокого уровня точности. Подобные задачи требуют больших вычислительных ресурсов, поэтому для выполнения квантово-химических расчетов ученые использовали суперкомпьютерный комплекс «Ломоносов».

Ученые также создали новый экспериментальный метод исследования молекулярной динамики, вызванной поглощением света, — фемтосекундную спектроскопию действия с 2D временным разрешением. При этом варьировалось как время задержки между двумя фемтосекундными (10-15 с) лазерными импульсами, так и время фотоиндуцированного (вызванного воздействием света) отклика хромофора. Новый метод позволил получить информацию о динамике (способе) релаксации хромофора как в возбужденном, так и в основном электронном состоянии в зависимости от температуры. На основе полученных данных ученые сделали вывод о наличии излучательного канала дезактивации при низких температурах, что подтвердило наличие предсказанных теоретически энергетических барьеров в возбужденном состоянии.

«В работе получены новые данные, направленные на решение фундаментальной проблемы — установление молекулярных механизмов функционирования живых систем. Мы показали, что свойства отдельной хромофорной группы важны для понимания механизмов действия всей фоточувствительной биосистемы. Новые знания получены на стыке физики, химии и биологии и приводят к переосмыслению устоявшихся парадигм в науке, например, представлений о роли белкового окружения в функционировании фотоактивных белков. Результаты, полученные в данной работе, открывают возможность управления первичными фотоиндуцированными процессами в хромофорных группах флуоресцентных белков и пути создания на их основе новых функциональных биоматериалов с контролируемым фотооткликом», — заключила Анастасия Боченкова.

Работа проходила в сотрудничестве с учеными физического факультета Орхусского университета (Дания).

Дата публикации: 11 сентября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Преодолевая разрыв

1 неделя 1 день ago
 Богатые запасы нефти — еще не решение всех проблем страны хотя бы потому, что переработка углеводородов требует больших вложений, сил и сложных технологических решений, то есть сотрудничества промышленников и ученых. Над некоторыми проблемами этой отрасли сегодня работают исследователи Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН.

Связь науки и производства в области переработки углеводородного сырья пришла в упадок в нашей стране в 1990-е годы: преобразования этого периода практически привели к исчезновению специализированных отраслевых институтов, связывавших промышленность и фундаментальные исследования. Сегодня, когда страна пытается уйти от зависимости от добычи и экспорта полезных ископаемых и продуктов их первичной переработки, эта проблема заметно сказывается. Желая ее преодолеть, крупные компании начали создавать собственные подразделения, ответственные за внедрение современных технологий, закупать новое аналитическое и испытательное оборудование, полагая, что этого достаточно для решения текущих задач. При этом предполагалось, что новые технологические решения смогут дать в основном государственные научно-исследовательские институты, однако федерального финансирования явно недостаточно, чтобы предложить производству такие решения. Здесь обязательно требуется активное государственно-частное партнерство.

Специально созданный в ИК СО РАН научный коллектив, возглавляемый академиком Валентином Николаевичем Пармоном, получил грант Российского научного фонда на разработку новых нетрадиционных процессов глубокой переработки углеводородного сырья и биомассы. Одна из задач, стоящих перед учеными, — переработка очень тяжелых, практически твердых, нефтяных остатков, которые получаются после первичной перегонки сырья. Они содержат массу ценных компонентов, но из-за высокого содержания в них серы и других примесей традиционные подходы сталкиваются с непреодолимыми, на первый взгляд, трудностями.

В интенсивно развивающемся мире актуален вопрос использования доступных, но пока мало задействованных, концентрированных источников энергии, при этом очевидно: производство таких источников должно базироваться на эффективных ресурсосберегающих технологиях. К сожалению, многие российские компании пытаются идти по проверенному пути — заимствовать технологические и организационные решения у зарубежных коллег. Такой подход в большинстве случаев не работает: идеи, просто вынутые из одной системы и вставленные в другую, далеко не всегда дают положительные результаты.

 

 

 

— Например, в странах Персидского залива развиты технологии первичной и вторичной нефтепереработки. Но нужно понимать: там доступно углеводородное сырье отличного качества, с которым можно работать традиционными методами, — у него отсутствует ряд нюансов, характерных для нашего, — объясняет сотрудник ИК СО РАН кандидат химических наук Кирилл Королёв. — Да, у нас нет недостатка ни в нефти, ни в газе, ни в угле, но при этом отечественные ископаемые имеют ряд специфичных особенностей. Если наши конкуренты добывают легкую нефть и много сопутствующих газов, что позволяет сразу, на месте, решать проблемы, связанные с получением энергии для дальнейших процессов, то у нас всё не так просто.

Судя по открытым данным, порядка 20—30 % нефти в России является тяжелой (высоковязкая, плотная): это значит, что после первичной переработки остаются фракции, непригодные для последующего освоения традиционными методами. Реологические свойства такой нефти накладывают ограничения на ее транспортировку и методы первичной переработки, а высокое содержание серы ограничивает применение современных каталитических методов. Нужно также учитывать, что в различных бассейнах РФ от 30 до 70 % нефти является высокопарафинистой — она содержит ценные высококипящие углеводороды, но традиционные методы ее переработки (даже те, что основаны на новых каталитических технологиях с использованием водорода), не применимы к наиболее тяжелым продуктам. Важно отметить: в этих остатках, например гудроне, заключен большой потенциал в плане получения битумов (для дорожного строительства), кокса (электроды для металлургии), моторного и котельного топлива и так далее. Если с использованием легких прямогонных фракций в России проблем нет, то производить из гудрона высокотехнологические продукты, востребованные как на внутреннем, так и на внешнем рынке, мы не можем.

Можно надеяться, что подход, который ИК СО РАН реализует в рамках проекта РНФ, позволит без использования водорода перерабатывать тяжелые остатки не только в топливо и битумы, но и производить востребованные в РФ газы: этилен, пропилен, ряд других легких ненасыщенных углеводородов, а это и получение полимеров, и базовых веществ для химической промышленности в целом. О необходимости развивать эту сферу говорит, к примеру, тот факт, что в России сейчас никто не производит исходные компоненты для одного из видов высокоэнергетического ракетного топлива, синтез которого был разработан еще в советские годы.

— Стоит отметить еще один аспект. Часто создатели новых технологий, особенно в сфере нефтепереработки, не в полной мере осознают смысла слова «ресурсосберегающий». Мне довелось проработать 2,5 года в крупной инвестиционной компании в Объединенных Арабских Эмиратах, где отвечал за научно-техническую экспертизу инновационных проектов, и я обратил внимание на то, что большинство разработчиков (умышленно или нет) избегают проблемы переработки отходов, — а ведь они есть в любом производстве, тем более в таком сложном, — отмечает Кирилл Королёв. — Перед нами встает вопрос: что с ними делать? Наш институт в этом плане имеет большой задел.

 

 

Под руководством заместителя директора по науке ИК СО РАН доктора химических наук Вадима Анатольевича Яковлевавыполнен цикл работ по сжиганию органических остатков в кипящем слое в присутствии специально разработанного катализатора. Эта технология уже успешно себя зарекомендовала. На ее основе построены несколько угольных котельных, обеспечивающих экологически безопасное, эффективное сжигание угля и при этом существенно более низкую себестоимость выработки тепла. Также есть возможность использовать достижения ученых для сжигания иловых осадков, получаемых при переработке сточных вод, отходов агропромышленности и тому подобного: это позволит безопасно их утилизировать, получив к тому же тепло и электроэнергию. Такая технология актуальна как для крупных городов с высокой скоростью образования и накопления органических отходов, так и для объектов, где существуют проблемы с доставкой топлива. В рамках проекта РНФ она будет доработана и станет завершающей стадией в цикле ресурсосберегающей переработки невостребованного нефтяного сырья.+

Для решения существующих проблем стали всё чаще привлекать ученых РАН: этому способствует наметившаяся последние годы тенденция «заказных проектов» — они направлены на сближение позиций академической науки и производства.

— Особенность проектов РНФ в том, что они требуют софинансирования работы крупными отечественными компаниями, вовлеченными в реальные производственные циклы, — объясняет Кирилл Королев. — На первых этапах вложения со стороны этих компаний могут быть небольшими, но по ходу развития должны увеличиваться: то есть с каждым годом технологическая составляющая исследования будет становиться всё больше и больше. Это, безусловно, стимулирует конструктивный диалог между фундаментальной наукой и производством и создает атмосферу взаимной ответственности за конечный результат.

ИК СО РАН располагает уникальными экспериментальными данными относительно переработки тяжелой и высокопарафинистой нефти без использования водорода. В реализации подхода, который будет включать интенсивные физические воздействия и применение современных каталитических систем, заинтересованы две авторитетные организации РАН, компетентные в этой области, а также крупный производитель и переработчик нефти в нашей стране.

Можно только отметить, что описанные проблемы — не единственное, что тормозит развитие отраслей, перерабатывающих ископаемые ресурсы. Здесь сказываются и другие факторы.

— Это тема для отдельного разговора. Есть трудности, связанные с системой высшего образования, в частности в Новосибирске. Такие вузы, как Новосибирский государственный университет, дают отличное академическое образование, но при этом технологическая составляющая там недостаточна, — говорит Кирилл Королёв. — В то же время, например, в Новосибирском государственном техническом университете большей частью уделяют внимание формальной стороне дела, а преподавание фундаментальных химических дисциплин, на мой взгляд, не соответствует текущему уровню техники. Здесь есть над чем задуматься. Разумеется, эта разобщенность между техническими и академическими вузами сказывается на практически каждой перерабатывающей отрасли страны.

Дата публикации: 11 сентября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

На Солнце произошла самая мощная за 12 лет вспышка

1 неделя 5[2] дней ago
 

Вспышка огромной мощности произошла на Солнце 6 сентября. Это крупнейшее подобное явление на звезде за последние 12 лет. Вспышка возникла в результате слияния двух крупнейших групп солнечных пятен, сообщили в Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца Физического института РАН имени П.Н. Лебедева.

«События такой мощности относятся к наиболее крупным, какие только способна производить наша звезда и которые формируются лишь при очень редких, уникальных условиях, как правило, на стадии пика солнечной активности. Как сложилось так, что вспышка такого уровня произошла сейчас, на фоне солнечного минимума, еще предстоит разобраться ученым», — сообщают астрономы.

Солнечные вспышки в зависимости от мощности рентгеновского излучения делятся на пять классов: A, B, C, M и X. Минимальный класс A0.0 соответствует мощности излучения на орбите Земли в 10 нановатт на квадратный метр. При переходе к следующей букве мощность растет в 10 раз.

Сегодняшняя вспышка относится к последнему классу, Х, и ей был присвоен балл Х9.3, что делает ее одним из пяти самых мощных взрывов на поверхности Солнца, произошедших за все время наблюдений.

По словам ученых, она произошла в той точке, которая обращена в сторону Земли, поэтому ее воздействие на нашу планету будет максимальным. Пока последствия для жизни на Земле, космонавтов и спутников на орбите предсказать невозможно, об этом мы «узнаем только через несколько дней».

Как рассказали специалисты лаборатории, нынешний уровень солнечной активности вышел за пределы десятибалльной шкалы, достигнув отметки в 10.3, и сейчас находится в так называемой «черной» области.

Ранее ученые из института имени П.Н. Лебедева смогли проникнуть в загадку высвобождения энергии в солнечных микровспышках — одних из самых необычных проявлений солнечной активности, все еще находящихся за пределами возможностей современных телескопов.

Эти результаты помогут повысить точность прогноза солнечной активности и, как следствие, космической погоды: магнитных бурь и других земных явлений космического происхождения. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда и опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.

Ученых давно интересует парадокс, связанный с тем, что для нагрева внешней солнечной атмосферы — короны — до наблюдаемых гигантских температур в 1–2 млн градусов требуется примерно в 10 раз больше энергии, чем выделяется во время всех вспышек на Солнце вместе взятых.

В разгадке специалистам помогли данные российской космической обсерватории «КОРОНАС-Фотон», работавшей на орбите в 2009 году. На изображениях, полученных в 2009 году, на фоне очень низкой активности Солнца российским ученым удалось «разглядеть» около пятисот микровспышек, некоторые из которых оказались в 1000 раз слабее, чем ранее доступная нижняя граница наблюдений.

Практически во всех этих событиях, вопреки ожиданиям, ученым удалось обнаружить появление в короне горячей плазмы с температурой 3–4 млн градусов и выше.

Полученных данных оказалось так много, что удалось построить температурное распределение в микровспышках и предсказать, где же оно упирается в «ноль», то есть когда вспышки действительно перестают греть плазму короны. Оказалось, что эта граница лежит в области событий в 10 тыс. раз более слабых, чем текущий порог наблюдений. Такие слабые феномены относятся уже даже не к микро-, а к нановспышкам — полугипотетическим событиям на Солнце, существующим пока в значительной степени только на бумаге.

21 августа 2017 года через всю территорию США впервые за последнее столетие прошло солнечное затмение. Его назвали «Великим американским затмением», поскольку оно является первым солнечным затмением со времени образования Америки (1776 год), полную фазу которого можно наблюдать исключительно в США.

Длительность самого солнечного затмения в отдельной точке не превышала трех минут, поэтому большое число фанатов тратили тысячи долларов на то, чтобы погнаться за лунной тенью на специально зафрахтованных для этой цели пассажирских самолетах.

Это мероприятие позволяло находящимся на борту не только избежать пасмурной погоды, мешающей наблюдениям, но и увеличить его продолжительность вплоть до семи минут — то есть почти в три раза. По словам Келли Бити, редактора журнала Sky & Telescope, наблюдение затмения с борта лайнера не идет ни в какое сравнение с наземным опытом.

«Небо там намного прозрачнее и потому темнее. Это заставляет корону выглядеть более яркой и волнующей. Это выглядит действительно как электрический феномен», — рассказала она.

Затмение повлияло на поведение животных. Во время наступления темноты в зоопарке города Нэшвилль жирафы и носороги начали носиться по своим вольерам. Работники зоопарка заявили, что никогда не видели у животных такой прыти. Розовые фламинго сбились в стаю и стояли так, пока снова не вышло солнце.

Дата публикации: 07 сентября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Тимирязевская академия совместно с университетом Ямагучи внесут свой вклад в развитие Дальнего Востока

1 неделя 5[2] дней ago
 

Соглашение двух вузов позволит поднять на иной качественный уровень академическую мобильность, будет способствовать обмену научными идеями и реализации совместных проектов.

Общие усилия селекционеров и молекулярных биологов двух вузов позволят удовлетворить конкретные потребности овощеводов, торговых предприятий и потребителей.

Партнерству вузов предшествовала победа РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева и университета Ямагучи в 2017 году в конкурсе на получение грантов Российского научного фонда и Научного совета Министерства сельского, лесного и рыбного хозяйства Японии по приоритетному направлению «Проведение исследований международными научными коллективами».

Целью совместного российско-японского проекта является изучение генетических ресурсов луковых России и Японии с использованием последних разработок в области молекулярной биологии, что позволит в перспективе создать новые селекционные формы лука, адаптированные к условиям Приморского края. 

Дата публикации: 07 сентября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Российские ученые создали наночастицы для ранней диагностики рака

1 неделя 6[2] дней ago
 Сотрудники Института органической и физической химии имени А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН вместе с коллегами разработали новые высокоэффективные наночастицы, которые могут использоваться для ранней диагностики рака методом ядерной магнитно-резонансной томографии (МРТ). Работа была проведена в рамках проекта, поддержанного Российским научным фондом (РНФ), а ее результаты были опубликованы в журнале New Journal of Chemistry.

Ученые создали коллоидно-устойчивые биосовместимые наночастицы на основе комплексов гадолиния, способных более эффективно, чем коммерчески доступные реагенты, увеличивать «позитивную» контрастность изображения в ядерной магнитно-резонансной томографии (МРТ).

«Современная магнитно-резонансная томография (МРТ) представляет собой неинвазивный (без нарушения целостности органов) метод визуализации тканей и органов человеческого организма. Благодаря использованию волн радиочастотного диапазона и магнитного поля МРТ является безопасным методом, получившим широкое распространение в медицинской практике для диагностики опухолевых заболеваний, среди которых находятся различные формы рака. Важной особенностью метода является высокая чувствительность по отношению к небольшим очагам заболевания, что позволяет обеспечить раннюю диагностику раковой опухоли и, соответственно, увеличить вероятность излечения пациента. Поэтому создание новых, более эффективных и безопасных контрастных агентов — актуальная задача, для решения которой необходимы мультидисциплинарные исследования по созданию новых наноматериалов», — рассказала Асия Мустафина, один из авторов статьи, руководитель проекта РНФ, доктор химических наук, заведующий лабораторией Института органической и физической химии имени А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН.

Диагностический потенциал МРТ можно повысить путем предварительного введения в организм контрастных агентов (КА), которые повышают различие между здоровыми и больными органами и тканями, благодаря чему можно обнаружить и локализовать раковую опухоль. Также они показывают состояние функционирования органа или кровотока.

Начиная с 1987 года, когда был зарегистрирован первый контрастный агент, более трехсот миллионов инъекций было введено внутривенно миллионам пациентам по всему миру. Однако, несмотря на тридцатилетнюю историю применения в медицинской практике и разработку новых более эффективных контрастных агентов, в некоторых случаях были зарегистрированы недостатки используемых контрастных агентов. В медико-диагностических целях в качестве клинических контрастных агентов используют гадолиний-содержащие препараты. Между тем, применение соединений гадолиния и других металлов в организме имеет свои особенности. Это связано с токсичностью гадолиния для человеческих тканей, что может привести к заболеваниям почек и нарушениям со стороны нервной системы. Для того чтобы минимизировать негативные последствия использования гадолиний-содержащих препаратов или избежать их, необходимо снизить вводимые в организм концентрации при сохранении либо увеличении контрастирующей способности.

На рисунке: Эффективные для МРТ наночастицы с атомами гадолиния. Источник: Асия Мустафина

Ученые создали новый нетоксичный положительный контрастный агент для компьютерной томографии с рекордными магнитно-релаксационными характеристиками. Так, коммерческие контрастные агенты имеют магнитную релаксивность на уровне 4-8, а полученный в данной работе имеет релаксивность на уровне 100. Соответственно, для получения одинакового эффекта контрастирования необходимую концентрацию агента с высокой релаксивностью нужно понизить примерно в 20 раз. Понижение концентрации контрастного агента, в свою очередь, является предпосылкой уменьшения побочных токсических эффектов на живой организм. Основой для нового контрастного агента является комплекс гадолиния с наноразмерным неорганическим анионом, так называемым кеплератом. Капсулирование данного комплекса в наночастицы типа «ядро-оболочка», где в качестве оболочки выступает биодружелюбный полимер, привело не только к понижению его токсичности, стабильности во времени, биосовместимости с живым организмом, но и увеличению релаксивности и эффекта контрастирования.

«На сегодняшний день имеется всего несколько аналогов с близкими функциональными характеристиками. Конечно, пока трудно сказать, какой из разработанных препаратов получит практическое применение в медицинской практике, поэтому полученный результат — только первый шаг на этом пути», — заключила Асия Мустафина.

Работа проходила в сотрудничестве с учеными из Казанского федерального университета, Института неорганической химии имени А.В. Николаева СО РАН и Казанского национального исследовательского технического университета имени А.Н. Туполева.

Дата публикации: 06 сентября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria
Выбранный
1 час 19[2] минут ago
Подписаться на лента Новости РНФ