06/09/2016 ИХКГ СО РАН

Наночастицы — невидимые и влиятельные

488 ИХКГ СО РАН ИЦиГ СО РАН ИХБФМ СО РАН НИОХ СО РАН СО РАН ИУ СО РАН Инновации Сотрудничество Химия Новосибирск ​Прибор, сконструированный в Институте химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, помогает обнаружить наночастицы за несколько минут.

— Есть работы российских, украинских, английских и американских исследователей, которые показывают, что в городах с высоким содержанием наночастиц отмечается повышенный уровень заболеваемости сердечными, онкологическими и легочными заболеваниями, — подчеркивает старший научный сотрудник ИХКГ СО РАН кандидат химических наук Сергей Николаевич Дубцов. — Поэтому очень важно искать источники вредных аэрозолей, изучать механизмы их образования и влияние на организм.   В лаборатории наночастиц ИХКГ СО РАН созданы приборы для измерения концентрации и размеров аэрозолей в диапазоне от трех до двухсот нанометров. Эти мельчайшие фракции, скопление которых может достигать сотен тысяч в кубическом сантиметре, живут лишь несколько часов и не распространяются далеко от источника, но без труда попадают в кровь и легкие. Как правило, очень много токсичных выбросов, не видных глазу, исходит от автотрасс или промышленных объектов.   Наночастицы образуются из газовых примесей, которые есть в воздухе и индивидуальны для каждого конкретного места — например, если неподалеку находится предприятие, где сжигают уголь, то в воздухе будет двуокись серы, а рядом с шоссе могут быть углеводороды из топлива. Разработанный в ИХКГ СО РАН диффузионный спектрометр позволяет за несколько минут провести анализ воздуха и понять, есть ли в конкретной точке эти фракции. Если что-то обнаружено, нужно проводить более масштабные исследования и выявлять источник загрязнения.   С помощью этого прибора ведущий научный сотрудник Государственного океанографического института кандидат физико-математических наук Алексей Алексеевич Палей обнаружил, что немалую роль в возникновении наночастиц играют высоковольтные линии электропередачи. Они являются источником коронного разряда, генератором электронов и ионов, которые взаимодействуют с газовыми примесями в атмосфере и образуют аэрозольные фракции. В зависимости от того, откуда приходит этот воздух и чем он загрязнен, на некотором отдалении от ЛЭП, запустившей эту реакцию, образуются аэрозоли разного химического состава, концентрации и размера.

Помимо исследований местности вокруг линий электропередач, ученые ИХКГ СО РАН испытали специальный вариант диффузионного спектрометра в шахте «Имени 7 ноября» в Кемеровской области.

— Когда работает угледобывающий комбайн, фреза раскаляется докрасна, — говорит Сергей Николаевич Дубцов. — В точке соприкосновения с ним порода нагревается так сильно, что начинают выделяться разные органические соединения, которые затем охлаждаются и образуют наночастицы. Их концентрация может быть столь же опасной, как и скопление метана.   В лаборатории ученые провели исследования отобранного в ходе работ угля: сымитировали условия добычи, выделили аэрозоли и запустили их в сосуд для испытания взрывоопасности газовых смесей, так называемую «бомбу». Выяснилось, что полученный аэрозоль прекрасно взрывается, а в смеси с метаном эффект еще более разрушителен. Как утверждают специалисты Института угля Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН, есть масса свидетельств того, что самые серьезные катастрофы в шахтах возникают, именно когда взрывается метан в смеси с наночастицами. Сейчас ученые ИХКГ СО РАН планируют продолжить исследовать этих процессов, чтобы затем дать добывающим компаниям какие-то практические рекомендации.    Не исключено, что в ближайшие годы диффузионный спектрометр будет востребован все большим числом коммерческих предприятий. Сергей Николаевич Дубцов отмечает, что прибор сертифицирован и внесен в государственный реестр средств измерения. Приборы, созданные в ИХКГ СО РАН, успешно работают в научных и коммерческих организациях Новосибирска, Москвы, Томска, Барнаула, Омска и Улан-Удэ. Сравнение этих устройств с современными зарубежными моделями показало, что характеристики нашего оборудования соответствуют мировому уровню.   Впрочем, в ИХКГ СО РАН могут не только находить фракции, но и самостоятельно их получать. Сейчас ученые работают над тем, чтобы производить из лекарств полезные наночастицы, проникающие в легкие — ИХКГ СО РАН ведет совместные исследования с Федеральным исследовательским центром Институт цитологии и генетики СО РАН и Институтом химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, а также с Новосибирским институтом органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН. С помощью специальных генераторов ученые получают аэрозоли из нестероидных противовоспалительных средств — ибупрофена и диклофенака. Такая форма обеспечивает попадание вещества в кровь, минуя желудок, что позволяет в десятки тысяч раз снизить необходимую медицинскую дозу и уменьшить побочные эффекты.    Пока что исследования ведутся на мышах, но не исключено, что в будущем ученым удастся создать карманный прибор, который мог бы носить в кармане каждый. Предполагается, что устройство будет действовать, как ингалятор, но распрыскивать не микронные частицы, которые из-за своего размера не проходят дальше горла, а наноразмерные фракции лечебного препарата.   Павел Красин

Похожие новости

Новости институтов

• 13/07
  

  Что ели древние люди?

  15

• 13/07
  

  Растения-хищники появились в ботсаду новосибирского Академгородка

  16

• 13/07
  

  Два миллиона рублей выделено на исследования ученых-химиков ИГУ

  22

• 13/07
  

  В ЦСБС СО РАН научились нарабатывать корни лекарственных растений

  15

• 13/07
  

  Андрей Бочаров посетил филиал Института катализа СО РАН в Волгограде

  31

• 13/07
  

  В Тюмени прошла областная полевая школа для педагогов-экологов

  22

• 13/07
  

  Ольхонская полевка дала первое потомство в неволе

  19

• 12/07
  

  Сибирские ученые начали поиск новых месторождений алмазов в Архангельской области

  64

• 12/07
  

  Ученые ИМКБ СО РАН исследовали ядерный белок гистон

  38

• 12/07
  

  Подведены итоги молодежной школы-конференции в Туве

  43

• 12/07
  

  Магистранты ТПУ будут работать над созданием нового космического корабля

  47

• 12/07
  

  Сибирские и немецкие ученые разработали новый метод анализа данных в биоинформатике

  55

• 12/07
  

  Статья академика Анатолия Деревянко опубликована в научном журнале США

  58

• 12/07
  

  В Новосибирской области создана 3D-фабрика в рамках программы реиндустриализации

  56

• 12/07
  

  Академик Вячеслав Молодин: необходимо ужесточение наказания в отношении нелегальных охотников за древностями

  53

• 12/07
  

  Транспорт будущего глазами новосибирских ученых

  53

• 11/07
  

  Новосибирские ученые приняли участие в офтальмологическом конгрессе в Берлине

  50

• 11/07
  

  Профессор Елена Болдырева стала иностранным членом Академии наук и искусств Словении

  53

• 11/07
  

  В Курчатовском институте состоялась молодежная научная школа

  53

• 11/07
  

  Какие ящеры ходили по территории Бурятии миллионы лет назад?

  42

• 11/07
  

  Минприроды РФ согласно со сроками гидроакустических исследований омуля на Байкале

  52

• 11/07
  

  Новосибирские историки изучают влияние сибирских народов на жизнь средневековой Европы

  45

• 11/07
  

  В Новосибирске стартовал Международный семинар по структуре пламени

  50

• 11/07
  

  Якутские ученые рассказали, чего можно ожидать в ближайшем будущем

  45

• 10/07
  

  Эти удивительные лишайники…

  49

• 10/07
  

  Можно ли сделать тепло даровым?

  43

• 10/07
  

  Состоится пресс-тур в Центральный сибирский ботанический сад СО РАН

  44

• 10/07
  

  Закончились археологические раскопки на городище «Ласточкино гнездо-1» в Нижнем Приишимье

  42

• 10/07
  

  По мнению ученых, без вечной мерзлоты Якутия превратится в пустыню

  57

• 10/07
  

  Идеи для экскурсионного маршрута в Академгородке

  49

• 10/07
  

  НГТУ примет участие в работе Летней международной молодежной школы-конференции по параллельному программированию

  55

• 09/07
  

  Геологи НГУ и ИНГГ СО РАН отправились в Арктику на борту Плавучего университета

  74

• 08/07
  

  Четвертого денисовца идентифицировали по зубу

  95

• 08/07
  

  Померимся хромосомами? Ученые ИМКБ СО РАН о результатах исследований и о гипотезах

  45

• 08/07
  

  Новые методы диагностики позволят выявить патологию сердца на ранних стадиях

  56

• 08/07
  

  Ученые НГУ и ИЯФ СО РАН на Большом адронном коллайдере открыли дважды очарованную частицу

  100

• 08/07
  

  Ученые изучат в архивах ранее неопубликованные документы об истории Ямала

  50

• 08/07
  

  Российские ученые получили чувствительные к малым дозам радиации белки

  84

• 08/07
  

  ИВТ СО РАН организует очередную конференцию DICR-2017

  91

• 08/07
  

  Новосибирские ученые предложили новый подход к лечению гипертонии

  119

• 07/07
  

  РНФ подвел итоги совместного с Японией конкурса международных научных групп

  85

• 07/07
  

  В НГУ обсудили неинвазивные методы биопсии при онкологии

  99

• 07/07
  

  В Историко-архитектурном музее ИАЭТ СО РАН открылась новая экспозиция

  59

• 07/07
  

  Новосибирские ученые участвуют в разработке цельнокомпозитных самолетов

  63

• 07/07
  

  Как сибирский физик создает микроиконы и сопла для наноспутников

  67

• 07/07
  

  Новая техника для селекционеров ИЦиГ СО РАН

  56

• 07/07
  

  НИОХ СО РАН станет национальным координационным центром РФ по Стокгольмской конвенции

  60

• 07/07
  

  Дайджест по материалам зарубежной электронной прессы «Российская наука и мир». Июнь 2017

  57

• 07/07
  

  Состоялось очередное заседание Межведомственного научно-координационного совета «Центра лесных биотехнологий»

  77

• 07/07
  

  Эксперты ОНФ приступили к обследованию территории будущего национального парка в Алтайском крае

  68