Ученые впервые отследили в реальном времени движение отдельных атомов в химической реакции в газовой фазе. Эксперимент, описанный в Nature Communications, проводился на Европейском рентгеновском лазере на свободных электронах XFEL под Гамбургом.
Так называемые реакции элиминирования, в которых из более крупной молекулы образуются мелкие, играют ключевую роль во многих химических процессах — от атмосферной химии до исследований катализаторов. Однако детальный механизм этих процессов, в ходе которых атомы разрывают и заново образуют связи, часто остается неясным, поскольку происходят они чрезвычайно стремительно — буквально за фемтосекунды (миллионные доли миллиардной доли секунды).
Для визуализации такой динамики был применен инновационный экспериментальный подход с применением инструмента Small Quantum Systems (SQS). Для запуска реакции молекулы дииодметана CH₂I₂ облучали короткими вспышками инфракрасного лазера и — почти сразу — мощными импульсами рентгеновского лазера. Рентген инициировал кулоновский взрыв, разбрасывающий ионы и атомы — а их траектории и скорости ионов фиксировались детектором COLTRIMS (COLd Target Recoil Ion Momentum Spectroscopy).
«С помощью лазерного метода мы смогли точно отследить сборку атомов йода при отщеплении метиленовой группы», — говорит физик Артем Руденко из Университета штата Канзас, руководивший экспериментом.
Анализ показал, что в образовании молекулы йода участвуют как синхронные, так и асинхронные механизмы — результат, подтвержденный теоретическими расчетами.
«Хотя этот путь реакции составляет лишь около 10% продуктов, мы смогли четко отличить его от других конкурирующих реакций», — довольна Ребекка Болл, работающая на SQS.
Это стало возможным благодаря точному выбору конкретных каналов фрагментации ионов и их временному анализу. Кроме того, исследователи смогли проследить колебательное движение образовавшихся молекул йода.
«Теперь мы можем более непосредственно наблюдать, как изолированная молекула разрывает и образует связи во время химической реакции — в реальном времени и с атомарной точностью», — поделился первый автор публикации Сян Ли из Национальной ускорительной лаборатории SLAC (США).
Это важный шаг к истинному пониманию химических процессов. Такие наблюдения не только дают детальную картину механизмов реакций, но и открывают новые пути для исследования более сложных химических процессов.
Исследователи рассчитывают провести аналогичные эксперименты с более сложными молекулами, чтобы в конечном итоге научиться тонкому управлению химическими реакциями и дизайну молекул с заданными свойствами. Планы эти вполне реалистичны, поскольку ожидается модернизация рентгеновского лазера Европейского XFEL.
Источник: https://naukatv.ru/

Специалисты Научно-исследовательского центра экологической безопасности Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН (НИЦЭБ РАН — СПб ФИЦ РАН) вместе с коллегами из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) и Санкт-Петербургского государственного технологического института (Технологического университета) (СПбГТИ(ТУ)) синтезировали химическое соединение, активностью которого можно управлять с помощью лазера, а также, благодаря люминесценции, — отслеживать его местоположение в организме. В перспективе новое соединение может найти применение в инновационных методиках таргетной терапии нейродегенеративных заболеваний: при активации оно способно блокировать фермент, повышенное содержание которого связано с развитием болезни Альцгеймера.

Сегодня одной из наиболее перспективных альтернатив для традиционной фармакологической терапии таких нейродегенеративных заболеваний, как болезни Альцгеймера, Хантингтона, Паркинсона, является таргетная (адресная) доставка лекарств. Данный подход обеспечивает транспортировку препаратов в заданную область организма, отдельный орган или даже клетку при помощи биотехнологических продуктов, например наноразмерных капсул или частиц.

Благодаря высокой точности, таргетная доставка позволяет количественно уменьшить дозу лекарств, необходимую для лечения, что в случае применения токсичных препаратов снижает общую нагрузку на организм. Однако пока уровень развития технологий не позволяет внедрить этот метод в широкую медицинскую практику. Поэтому профильные научные коллективы в разных странах ведут разработки различных видов платформ и методов для таргетной доставки лекарств.

«Нашей команде удалось синтезировать биоактивный наноматериал, свойства которого можно запускать с помощью лазера, при этом способность к люминесценции позволяет установить его локализацию в организме. Кроме того, это первое подобное соединение, которое хорошо растворяется в воде. Последнее обстоятельство имеет большое значение для создания функциональных материалов для биомедицинских применений, открывая новые возможности в таргетной терапии», — рассказала Анастасия Егорова, один из авторов исследования, старший научный сотрудник лаборатории натурных эколого-химических исследований НИЦЭБ РАН — СПб ФИЦ РАН.

Новый наноматериал, представитель семейства N-функционализированных фосфонатов — симметричный (2-хлор-2-фенилэтенил) (диамин) фосфиноксида — был синтезирован участниками исследовательской команды из СПбГТИ(ТУ). Биологические исследования как отдельных компонентов, так и уже синтезированных наноматериалов до и после лазерного воздействия проводили на базе НИЦЭБ РАН — СПб ФИЦ РАН. Все оптические исследования наноматериалов, включая исследования в организмах рачков, проводили в СПбГУ совместно с биологами из НИЦЭБ РАН — СПб ФИЦ РАН.

В частности, ученые исследовали способность соединений блокировать бутирилхолинэстеразу — фермент, повышенное содержание которого связано с развитием болезни Альцгеймера. Авторы показали, что новые наноматериалы превосходят аналоги по эффективности блокирования бутирилхолинэстеразы в два раза. Эксперименты также продемонстрировали хорошую биосовместимость и адресное накопление в пищеварительной системе.

«Существующие фармакологические агенты часто сталкиваются с проблемами растворимости в воде и отслеживания в реальном времени в биологических объектах. Наш гибрид объединяет функции визуализации и фотопереключаемой терапии в единой платформе и, при этом является водорастворимым. Поэтому данная работа открывает новые возможности для фармакологии, предлагая надежную стратегию для создания направляемой визуализацией светочувствительной терапии нейродегенеративных заболеваний с высокой точностью и эффективностью», — отметила участвовавшая в исследовании Алина Маньшина, профессор СПбГУ.

Проведенное исследование является частью работы ученых НИЦЭБ РАН — СПб ФИЦ РАН по разработке методов синтеза и применения лекарственных соединений, активностью которых можно управлять с помощью оптического излучения. Исследование поддержано грантом РНФ.

Источник: https://minobrnauki.gov.ru/

Исследователи из Университета штата Мичиган разработали метод «рисования» кристаллов по требованию с помощью лазеров и наночастиц золота. Эти кристаллы используются в солнечных панелях, светодиодном освещении и медицинской визуализации.
Кубик делителя пучка из лазерного оборудования группы Хареля. Автор: Пол Хендерсон, Финн Гомес / Колледж естественных наук Прорыв, описанный в журнале ACS Nano, был достигнут путём воздействия на наночастицы золота одиночным лазерным импульсом. «Мы только начинаем царапать поверхность возможного. Это открывает новую главу в том, как мы проектируем и изучаем материалы», — сказал Элад Харель, доцент кафедры химии и старший автор исследования. Традиционные методы выращивания кристаллов часто приводят к их случайному формированию в непредсказуемых местах и времени, что создаёт проблемы для разработки передовых технологий. Команда Хареля использовала короткие лазерные импульсы для воздействия на наночастицы золота, которые меньше одной тысячной ширины человеческого волоса. При попадании лазера частицы генерировали тепло, что запускало процесс кристаллизации перовскитов галогенида свинца.
Воздействие ультракороткими лазерами на наночастицы золота позволило команде «рисовать» кристаллы. Автор: Пол Хендерсон, Финн Гомес / Колледж естественных наук С помощью специальных высокоскоростных микроскопов учёные смогли в реальном времени наблюдать за формированием кристаллов. «С этим методом мы можем выращивать кристаллы в заданных местах и в заданное время», — сказал доктор Мд Шахджахан, научный сотрудник MSU (Университета штата Мичиган) и первый автор статьи. «Это как иметь место в первом ряду, чтобы наблюдать самые первые моменты жизни кристалла под микроскопом. Только здесь мы также можем направлять его развитие».
Теперь команда планирует эксперименты с использованием нескольких лазеров разных цветов для создания более сложных кристаллических структур и попыток синтезировать совершенно новые материалы, недоступные традиционными методами. «Теперь, когда мы можем «рисовать» кристаллы лазерами, следующий шаг — создание более крупных и сложных паттернов и тестирование работы этих кристаллов в реальных устройствах», — добавил Харель.
Источник: https://rutab.net/

Учёные сделали необычное открытие, используя крупнейший в мире рентгеновский лазер. Они выявили новую форму воды, известную теперь как лёд XXI. Особенность нового типа заключается в том, что он образуется при обычных комнатных температурах, но требует экстремально высоких давлений. Этот странный кристаллический вариант отличается тетрагональной структурой, состоящей из крупных блоков, содержащих 152 молекулы воды.
Такая структура существенно отличает лёд XXI от всех известных ранее форм. Исследования проводились командой учёных из Европейской установки XFEL в Германии. Вода сжималась в алмазной ячейке до давления порядка двух гигапаскалей (примерно в 20 тысяч раз сильнее атмосферного давления на уровне моря) всего за десять миллисекунд. Давление затем постепенно снижалось в течение секунды, после чего цикл повторялся. За процессом наблюдало устройство, фиксирующее миллион изображений в секунду.
Оказывается, лёд XXI — промежуточная стадия превращения обычной воды в экзотический лёд VI. Геун У Ли, физик из Корейского института стандартов и науки, подчеркнул, что уникальная технология позволила выявить несколько путей формирования кристаллов в воде при резких изменениях давления. Открытие также поднимает интригующие вопросы о возможных формах льда, существующих на покрытых льдами спутниках и планетах Вселенной. Статья с результатами исследования была опубликована в журнале Nature Materials.

Источник: New-Science.ru https://new-science.ru/

Сканирование лесов с помощью лазеров позволяет создавать трёхмерные модели лесных массивов, открывая уникальный способ изучения этих экосистем. Исследователи из Хельсинкского университета являются пионерами в применении этого технического решения для измерения экосистем. Эта методика, известная как наземное лазерное сканирование (TLS), открывает новые возможности в измерении структуры лесов, мониторинге нарушений и моделировании экосистем.
«TLS предоставляет нам новый способ взглянуть на леса — не только сверху, но и изнутри. Это помогает нам понять рост деревьев, реакцию лесов на нарушения и влияние лесной структуры на биоразнообразие и способность к восстановлению», — говорит доцент Эдуардо Маэда из Хельсинкского университета. Маэда отмечает, что более глубокое понимание помогает исследователям, лицам, принимающим решения, и сообществам принимать всё более обоснованные решения и, в конечном счёте, лучше согласовывать человеческую деятельность с окружающей средой.
Исследовательская группа «Динамика наземных экосистем» (Tree-D Lab), возглавляемая доцентом Маэдой, является пионером в изучении изменений экосистем. Помимо наземного лазерного сканирования, исследователи используют спутниковые данные, датчики, установленные на дронах, и полевые измерения. В статье, недавно опубликованной в Nature Communications, группа описывает потенциал наземного лазерного сканирования. Исследователи Tree-D Lab применяли методику TLS по всему миру в различных экосистемах. В тропиках, таких как Юго-Восточная Азия и Амазония, лазерное сканирование и машинное обучение использовались для оценки последствий фрагментации лесов и вырубки.
Эти исследования выявили изменения на окраинах вырубленных территорий, где условия отличаются от тех, что в глубине крупных лесных массивов. В своей докторской диссертации под названием «Влияние лесопользования на структуру и микроклимат бореальных лесов» постдокторант Ирис Старк, недавно вернувшаяся из Амазонии, сосредоточилась на бореальных лесах Финляндии. Теперь она выводит свои исследования на глобальный уровень. В Финляндии исследования предоставили новую информацию о влиянии лесопользования на структуру и рост лесов, что способствует внедрению более устойчивых практик и национальному мониторингу лесов. Лазерные технологии сканирования, такие как лидар, уже несколько лет применяются в археологии и картографии, но их использование в лесном хозяйстве открывает новые горизонты для точного учёта углерода и прогнозирования последствий изменения климата.
Источник: https://rutab.net/

Полученные результаты могут быть использованы для создания промышленной технологии и применения на производстве авиационной и космической техники

Ученые из Самары и Санкт-Петербурга при поддержке Минобрнауки России разработали технологию увеличения прочности металлических материалов аэрокосмической техники методом лазерной ударной обработки. Полученные результаты могут быть использованы для создания промышленной технологии и применения на производстве авиационной и космической техники, сообщили в пресс-службе Самарского университета имени Королева.
"Ученые Самарского университета имени Королева и Санкт-Петербургского института электрофизики и электроэнергетики РАН разработали технологию, позволяющую с помощью лазерной обработки увеличивать прочность металлических материалов, используемых в авиационной и космической технике. Как показали эксперименты, короткие и мощные лазерные импульсы могут значительно улучшать состояние обрабатываемых материалов, уменьшая вероятность появления трещин и других деформаций в ходе эксплуатации", - говорится в сообщении.
Экспериментальное исследование проведено при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках всероссийского проекта "Фундаментальные проблемы разработки аэрокосмических транспортных систем и управления в аэрокосмической технике для обеспечения связанности территории РФ". Самарский университет имени Королева в 2024 году выиграл грант на его выполнение в рамках ведомственного проекта "Развитие институтов грантовой поддержки исследователей, научных и творческих коллективов" госпрограммы "Научно-технологическое развитие РФ", рассчитанной на период с 2024 по 2026 год. Результаты исследования опубликованы в авторитетном научном журнале Acta Astronautica, издаваемом под эгидой Международной академии астронавтики.
Как рассказали в Самарском университете, эксперименты проводились на установке с неодимовым лазером, производящим мощные наносекундные импульсы с различной плотностью энергии. Ученые исследовали поверхность исходных и обработанных лазерным излучением образцов, применяя растровый электронный микроскоп и оптический профилометр, измеряющий шероховатость поверхности. В результате удалось установить, что эффект упрочнения металла достигается за счет механической деформации, которую производит ударная волна от лазерного импульса. На поверхности образца появляются микровпадины, при этом в приповерхностном слое образуются сжимающие напряжения, которые и делают материал более прочным. В ходе исследования ученые получили практические результаты лазерного ударного упрочнения меди и алюминиевого сплава при различных плотностях энергии и при наличии и отсутствии защитного покрытия на материалах.
Комментарий разработчика
Как пояснили в университете, металлические конструкционные материалы, используемые в авиации и космосе, в процессе своей эксплуатации испытывают экстремальные нагрузки. Поэтому для увеличения срока их службы и безопасности полетов крайне важно увеличивать их прочность как при производстве новых узлов и деталей, так и при ремонте бывших в эксплуатации устройств и летательных аппаратов.
"Технология лазерной ударной обработки конструкционных материалов с помощью мощных наносекундных лазерных импульсов позволяет уменьшить поверхностные микроповреждения и увеличить сопротивление материала росту трещин. Увеличение твердости микроструктуры материала в результате в ряде случаев может достигать 20%. Результаты исследования имеют, по большей части, фундаментальное значение, но они могут быть использованы для создания промышленной технологии и применения на производстве авиационной и космической техники", - рассказал заведующий кафедрой эксплуатации авиационной техники Самарского университета имени Королева Георгий Макарьянц.
Источник: https://nauka.tass.ru/

Триллионы нейтрино — крошечных частиц, практически не взаимодействующих с материей, — каждую секунду проходят сквозь наши тела. Эти частицы меньше электронов и легче фотонов, при этом именно они являются самыми многочисленными частицами с массой во Вселенной. Несмотря на это, их свойства до сих пор остаются одной из главных загадок современной физики.
Физики из Массачусетского технологического института предложили дерзкий способ по-новому изучать нейтрино: создать первый в мире лазер на их основе. В отличие от громоздких реакторов и ускорителей частиц, установка могла бы разместиться на лабораторном столе.
В своей работе исследователи описали, что охлаждение газа радиоактивных атомов до температур ниже космического холода позволит синхронизировать их радиоактивный распад. В таком квантовом состоянии атомы начнут испускать мощный поток нейтрино — аналог того, как фотоны формируют усиленный лазерный луч.
«В нашей концепции нейтринного лазера частицы будут испускаться гораздо быстрее, чем обычно, примерно так же, как лазер генерирует фотоны с высокой скоростью», — пояснил Бен Джонс, доцент физики Техасского университета в Арлингтоне и соавтор исследования.
В обычных условиях радиоактивные атомы распадаются медленно. Например, у рубидия-83 период полураспада составляет 82 дня — половина атомов выделяет нейтрино почти за три месяца. Но расчёты показали, что если миллион таких атомов охладить до состояния бозе-эйнштейновского конденсата, где они начинают вести себя как единое целое, синхронизированный распад произойдёт всего за несколько минут. Это даст быстрый и когерентный поток нейтрино.
«Это принципиально новый способ ускорить радиоактивный распад и получить нейтрино, ничего подобного раньше не делали», — отметил профессор MIT Джозеф Формаджио. Учёные опираются на известный оптический эффект суперизлучения, когда атомы синхронно испускают фотоны, усиливая световой поток. Применив те же законы к радиоактивным атомам, можно добиться аналогичного усиленного выброса нейтрино.
Если эксперимент окажется успешным, нейтринный лазер откроет неожиданные перспективы. Одна из них — связь : такие лучи практически не взаимодействуют с веществом, а значит, могут проходить сквозь Землю, достигая подземных станций или космических объектов без помех. Другая область применения — медицина: изотопы, возникающие в ходе радиоактивного распада, могут использоваться для диагностики и визуализации опухолей.
«Достаточно взять радиоактивный материал, испарить его, захватить лазерами, охладить и перевести в бозе-эйнштейновский конденсат, после чего суперизлучение должно начаться само собой», — объяснил Джонс.
Создание такой установки будет крайне сложной задачей. До сих пор никто не получал конденсат из радиоактивных атомов, а сама работа потребует высочайшей точности и жёстких мер безопасности. Однако исследователи уверены, что продемонстрировать идею в малом масштабе реально. «Если удастся показать это в лаборатории, можно будет задуматься: использовать ли установку как детектор нейтрино или как новый способ связи? Именно тогда начнётся самое интересное», — добавил Формаджио.
Подробнее: https://www.securitylab.ru/

В гонке за освоение энергии звезд, сопоставимой с солнечной, ученые и инженеры сделали ставку на высокотемпературные сверхпроводящие (ВТСП) ленты. Этот материал стал ключом к созданию нового поколения магнитов для термоядерных реакторов. Ленты на основе оксида редкоземельных металлов, бария и меди (REBCO) способны проводить огромные токи при более высоких температурах и в более сильных магнитных полях, чем их предшественники. Это позволяет проектировать более компактные, мощные и эффективные установки для управляемого термоядерного синтеза, снижая их стоимость и сложность.
Коммерциализация технологии термоядерного синтеза стремительно приближается благодаря частным инвестициям, достигшим почти 10 миллиардов долларов. По данным Ассоциации термоядерной промышленности (Fusion Industry Association), из более чем 50 профильных компаний 25 занимаются разработкой реакторов на основе магнитного удержания плазмы, и 75% из них рассчитывают начать поставки электроэнергии в сеть к 2035 году. Однако для достижения этой цели потребуется колоссальное количество ВТСП-лент, в десятки раз превышающее текущие мировые производственные мощности, которые составляют около 10 000 км в год.
Основным методом производства ВТСП-лент сегодня является импульсное лазерное осаждение (PLD), позволяющее выращивать тончайшие кристаллические пленки REBCO с превосходными характеристиками. Именно этот процесс определяет производительность и качество конечного продукта. До недавнего времени масштабирование производства считалось главным препятствием для развития отрасли. Один прототип реактора может потребовать до 10 000 км ленты, что эквивалентно площади покрытия в 40 000 м² – размеру шести футбольных полей.
Ответом на этот вызов стала разработка новых промышленных эксимерных лазеров. Платформа LEAP от компании Coherent, изначально созданная для быстрой обработки больших площадей, была адаптирована под нужды производителей ВТСП-лент. Новейшая модель LEAP 600, представленная на выставке Laser World of Photonics, призвана устранить производственный дефицит. Этот лазер мощностью 600 Вт удваивает производительность систем осаждения и в три раза увеличивает время непрерывной работы благодаря технологии активного впрыска газа «на лету».
Новая лазерная система не только наращивает объемы производства, но и снижает его себестоимость. Это критически важный фактор, поскольку для выхода на рынок термоядерная энергетика должна конкурировать по цене с традиционными источниками энергии – углем, газом и атомными электростанциями. Снижение затрат на магниты, составляющие значительную часть стоимости реактора, делает термоядерный синтез более экономически жизнеспособным.
Потенциал ВТСП-лент выходит далеко за рамки термоядерной энергетики. Они способны произвести революцию в передаче электроэнергии, заменив медные кабели на сверхпроводящие высоковольтные линии с нулевыми потерями. Технология уже находит применение в ускорителях частиц, медицинских томографах (МРТ/ЯМР) и на транспорте – от поездов на магнитной подушке (Maglev) до легких и эффективных электродвигателей для самолетов и кораблей. Таким образом, наращивание производства сверхпроводников становится фундаментом для технологических прорывов в самых разных отраслях.
Источник: https://alttok.ru/

В ходе недавних лётных испытаний в США протестировали лазерную систему связи General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) между находящимся в воздухе самолётом и спутником Kepler Communications, перемещающимся по низкой околоземной орбите. В результате удалось установить стабильное соединение между самолётом De Havilland Canada DHC-6 Twin Otter и телекоммуникационным спутником.
Появление радио произвело революцию в мире, поскольку люди получились возможность передачи информации не просто на километры, но и на тысячи километров. Сейчас люди воспринимают радио как должное, но оно имеет определённые недостатки, такие как ограниченная полоса пропускания, из-за чего может передаваться не больше определённого объёма данных в секунду. В сфере освоения космоса это серьёзная проблема, поскольку для сбора передаваемых зондами из дальнего космоса данных уходит много времени.
Для ускорения передачи данных аэрокосмические агентства разных стран давно экспериментируют с оптическими системами связи, в которых задействованы лазерные лучи вместо радиоволн. Однако эта технология может оказаться полезной не только в сфере освоения космоса, она имеет большой потенциал для использования на Земле. Прежде всего оптические системы могут найти применение в военной промышленности, поскольку они способны обеспечить солдат надёжными каналами связи.
В то время как для наземных станций, транспорта и военных кораблей относительно просто поддерживать точную линию в прямой видимости, которая необходима для лазеров, для летящих самолётов эта задача значительно более трудная. Для решения этой задачи компания General Atomic разработала оптический терминал связи (OCT), который разместили на самолёте De Havilland Canada DHC-6 Twin Otter для установления контакта со спутником Kepler, находящимся на низкой околоземной орбите.
Разработанный в рамках широко распространённой космической архитектуры SDA Warfighter 30-сантиметровый терминал OCT использует 10-ваттный лазер, способный передавать данные со скоростью до 2,5 Гбит/с на расстояние до 5500 км. Однако входе проведённого тестирования удалось добиться скорости передачи данных на скорости лишь в 1 Гбит/с.
«Наша команда достигла важного этапа в разработке концепции. Бортовой терминал OCT выполнил наведение, захват цели, слежение и захват линии связи со спутником, совместимым с созвездием Tranche 0, после чего передал пакеты данных для подтверждения возможности организации восходящей и нисходящей линий связи. Наш OCT предназначен для устранения пробелов в коммуникациях, обеспечивая безопасную и надёжную передачу данных для поддержки тактических и оперативных задач», — заявил Скотт Форни (Scott Forney), президент GA-EMS.
Источник: https://3dnews.ru/

Специалисты Сеченовского университета разработали новый метод терапии одной из форм рака мозга - глиобластомы. В лабораторных условиях метод позволил усилить гибель опухолевых клеток на 460%, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
"Ученые Сеченовского университета разработали инновационный подход к лечению глиобластомы - одной из самых агрессивных и трудноизлечимых форм рака мозга. В новом исследовании команда специалистов предложила сочетать стандартную химиотерапию темозоломидом с беспроводной оптоэлектронной стимуляцией на основе ультратонких органических полупроводниковых устройств. Метод в лабораторных условиях усилил гибель опухолевых клеток на 460% по сравнению с химиотерапией в одиночку", - говорится в сообщении.
По информации пресс-службы, специалисты, разрабатывая новый метод, пытались решить проблему быстроразвивающейся устойчивости опухоли к темозолиду.
В основе разработки - многослойные органические полупроводниковые устройства (MOS) толщиной всего 200 нм. Они состоят из нанослоев органических пигментов - фталоцианина и птерилимидида - и работают как беспроводные стимуляторы: при облучении красным светом (625 нм) в физиологическом растворе устройства генерируют локальные электрические импульсы, не требуя подключения к источнику питания. Такая стимуляция безопасна, не вызывает нагрева и не повреждает ткани.
Как отметила младший научный сотрудник Института бионических технологий и инжиниринга Елена Юсуповская, красный свет длиной волны 625 нм был выбран не случайно - он обладает хорошей проникающей способностью в биологические ткани. "Электрическая стимуляция <…> повышает проницаемость мембраны, усиливает стресс в клетке и способствует более эффективному проникновению препарата в ядро, где он повреждает ДНК и запускает клеточную гибель. При этом исследование включало тестирование на нормальных клетках - обонятельного эпителия. Их выживаемость после лечения составила 44% от контроля, что показывает: хотя терапия воздействует и на здоровые клетки, ее действие на опухолевые значительно сильнее", - уточняется в сообщении.
Исследование поддержано грантом РНФ, результаты опубликованы журнале Journal of Neuro-Oncology.
Источник:
https://nauka.tass.ru/