Список новостей

Придав прежде хрупким ковалентным органическим каркасам [covalent organic frameworks (COF)] устойчивость к жестким условиям, исследователи из Японии предполагают, что они создали то, что может считаться новой эффективной концепцией катализа и нового типа катализаторов. Группа Донлиня Цзяна (Donglin Jiang) из Национального Института Естествознания в Оказаки уже приводила пример применения полученных в их группе COF для активации высокопроизводительной и селективной реакции Михаэля, протекающей с участием кетонов, отличающихся низкой реакционной способностью. Цзян предполагает, что они разработали первый гетерогенный катализатор на основе не содержащего атомов металла пористого кристаллического материала. По сравнению с низкомолекулярными соединениями ковалентные органические каркасы отличаются повышенной каталитической активностью – это обусловлено тем обстоятельством, что наноразмерные каналы таких систем могут аккумулировать реагенты и субстраты, сохраняя высокую энантиосел ..
Вся статья

Исследователи из США разработали простой и дешевый электрохимический прибор, который позволяет осуществлять мониторинг концентрации метаболитов бактерий для выяснения действия, которое оказывают на них антибиотики. Мониторинг бактериального роста важен для быстрого лечения бактериальных инфекций с применением минимальной эффективной концентрации антибиотика. Проверка эффективности антибиотика традиционно осуществляется следующим образом: из очага инфекции пациента берется проба, культура высевается и культивируется, после чего ее обрабатывают различными смесями антибиотиков, и степень угнетения роста и размножения микроорганизмов оценивается либо визуально, либо с помощью микроскопии. Однако этот метод требует значительного времени, для его реализации требуется значительное количество как питательных растворов, так и тестируемых лекарств, и самое главное – с помощью этого традиционного метода невозможно оценить влияние антибиотика на бактериальную биопленку. Электрохимически ..
Вся статья

Исследователи из Университета Флориды в Гейнсвилле разработали гидрогелевую матрицу, которая может выступать в качестве твердой подложки для объектов, получаемых методом трехмерной печати, при этом гель сохранял жидкую консистенцию. Исследователи из группы Тапомой Баттачарджи (Tapomoy Bhattacharjee) и Томаса Ангелини (Thomas E. Angelini) изготовили методом трехмерной печати большое количество архитектур из частично упорядоченных структур – полимеров и даже живых клеток, которые, находясь в гидрогеле и вне его, сохраняют свою форму. Разработанный гидрогель увеличивает возможности применения трехмерных принтеров для создания функциональных структур, включая живые ткани. Исследователи сконструировали этих псевдоживых медуз, просто печатая на гранулярном гидрогеле. «Диаметр» шапочек медуз составляет около 2 см. (Рисунок из Sci. Adv. 2015, DOI: 10.1126/sciadv.1500655) Разработанный гель содержит микроскопические частицы, полученные из сополимера полиаспарагиновой кислоты и по ..
Вся статья

Исследователи из США разработали щелочной потоковый аккумулятор, который, как они надеются, поможет решить достаточно сложную проблему запасания энергии, вырабатывающейся источниками возобновляемой энергии – ветряными и солнечными электростанциями. Производительность нового источника питания сравнима с производительностью современных коммерческих потоковых источников, однако в данном устройстве используются дешевые и нетоксичные органические молекулы, что отличает их в выгодную сторону от обычных поточных аккумуляторов. Новый потоковый источник питания может запасать энергию от возобновляемых источников, используя дешевые органические соединения. (Рисунок из Science, 2015, DOI: 10.1126/science.aab3033) Доля солнечных и ветровых электростанций в выработке энергии постоянно растет, однако проблема, которую нужно решать, заключается в необходимости синхронизации потребления энергии и ее выработки, которая для возобновляемых источников энергии может зависеть от сезонных факт ..
Вся статья

Стоматологические материалы, заполняющие пустоты в «высверленном» зубе, требуют замены как минимум раз в десять лет, поскольку присутствующие в слюне ферменты медленно, но верно способствуют их разрушению. Чтобы сократить необходимость частых свиданий со стоматологом, исследователи разработали новую стоматологическую смолу, которая остается инертной к воздействию ферментов слюны и в ходе лабораторных испытаний показывает большую стабильность, чем стоматологические материалы, применяющиеся для аналогичных целей. Композитные материалы, применяющиеся для изготовления стоматологических пломб, содержат метилакрилатную полимерную смолу и сшивающий агент, позволяющий связать полимер с гидроксиапатитными неорганическими фрагментами зуба. Такой композитный состав для стоматологических материалов начал использоваться с 1960-х годов, он пришел на замену амальгамным составам для пломб, содержащим ртуть. Композитные стоматологические материалы не содержат ртуть и поэтому не токсичны (хот ..
Вся статья

Статины в последнее время стали достаточно известными лекарственными препаратами. Так, в США каждый пятый человек в возрасте от 40 до 75 лет принимает статины для того, чтобы понизить содержание холестерина в крови. Результаты нового исследования позволяют утверждать, что эти лекарственные препараты могут помочь и другой целевой группе пациентов – детям, страдающим от мышечной дистрофии Дюшенна [Duchenne muscular dystrophy (DMD)], редкого, но при этом смертельного заболевания. Миодистрофия Дюшенна представляет собой одно из самых часто встречающихся нервно-мышечных заболеваний. Болезнь обусловлена мутациями в гене дистрофина, задача которого состоит в поддержании целостности мембраны мышечных клеток, болезнь вызывает гибель миофибрилл и деградацию мышечной ткани. Миодистрофия Дюшенна наследуется по рецессивному гену, сцепленному с X-хромосомой. Исследователи из Университета Вашингтона сообщают, что симвастатин (Zocor) значительно улучшает функциональность мышечной ткани у подопы ..
Вся статья

Трицианометан или цианоформ HC(CN)3 описывается в учебниках по органической химии как самая сильная С-Н-кислота. Тем не менее, вот уже столетие химики пытаются получить это соединение, и, естественно, остаются вопросы – а вообще реален ли его синтез. Самый достоверный до настоящего времени пример синтеза цианоформа подтверждался лишь регистрацией малоинтенсивного микроволнового спектра этого неуловимого соединения, зарегистрированного при сверхнизких давлениях и сверхнизких температурах. В новой работе исследователи из Германии сообщают, что им все же удалось подобрать необходимые экспериментальные условия для получения цианоформа, его выделения и установления структуры, что, в конечном итоге, подтверждает реальность его существования. Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed. 2015, DOI: 10.1002/anie.201506753 Уникальные химические свойства цианоформа обуславливаются электроноакцепторной природой цианогрупп, которые способствуют ослаблению связи между атомами водорода и ..
Вся статья

Радиалены представляют собой уникальный класс звездообразных циклических углеводородов, от каждого атома цикла которых отходит двойная связь. Ранее были получены трех-, четырех- и шестичленные полиены, однако пятичленный цикл – [5]радиален так и не удавалось синтезировать. До настоящего времени казалось, что он обладает чересчур низкой устойчивостью. Группа австралийских химиков, в которую входят Эмили Маккей (Emily G. Mackay) и Майкл Шербурн (Michael S. Sherburn), а также Майкл Паддон-Роу (Michael N. Paddon-Row) из Университета Нового Южного Уэльса, решили выяснить причины неустойчивости [5]радиалена с помощью квантово-химических расчетов, и ключи, которые им дало компьютерное моделирование, позволили разработать синтетическую стратегию для первого успешного синтеза [5]радиалена. Норихиро Токито (Norihiro Tokitoh) из Университета Киото, в группе которого ранее были синтезированы радиалены, отмечает, что строение и свойства [5]радиалена интересны для химиков не только с точк ..
Вся статья

Гибкая и растяжимая электроника – концепция, которую до недавнего времени можно было бы считать радикальной, в настоящее время уже никому не кажется фантастичной, и мы с нетерпением ждем того момента, когда привычная одежда сможет превратиться в электронные устройства. Такие электронные устройства, которые смогут, например, отслеживать и передавать информацию о состоянии здоровья человека-носителя, могли бы стать более доступными, если бы у нас имелись в наличии тонкие и гибкие источники питания, способные снабжать энергией электронные устройства. Однако большая часть источников питания отличается значительным объемом, они представляют собой жесткие устройства, компоненты которых зачастую хрупки. Можно сказать, что исследователи сделали уверенный шаг по направлению к созданию таких устройств питания, устранив хрупкость электродов литий-ионного аккумулятора с помощью гибридного материала, состоящего из пентоксида ванадия (V2O5). Новый материал не только позволяет превратить х ..
Вся статья

Исследователи из Бельгии разработали метод экстракции сурьмы из фосфоресцирующего состава отработавших свой срок ламп, попутно превращая отходы процесса в удобрение. В новом подходе не образуются токсичные материалы, единственным сопродуктом новой реакции является хлорид натрия, который можно легко отделить от «полезных» продуктов вторичной переработки старых ламп. В недавнем докладе Европейской Комиссии по ресурсам сурьма была обозначена как один из элементов, ситуация с которыми может оказаться критичной. В настоящее время 90% сурьмы добывает и поставляет на мировой рынок Китайская Народная Республика, и, поскольку шансов на то, что заброшенные сурьмяные шахты Европы когда-нибудь снова заработают, мало, необходима разработка методов добычи сурьмы из вторичных источников. Рисунок из Green Chem., 2015, DOI: 10.1039/c5gc01746g Коен Биннеманс (Koen Binnemans) и его соавторы из Университета Лёвена – не новички в разработке подходов к извлечению редких элементов из втори ..
Вся статья

Лауреатами Нобелевской Премии по химии 2015 года становятся Томас Линдал (Tomas Lindahl), Пол Модрич (Paul Modrich) и Азиз Санджар (Aziz Sancar) за картографирование с молекулярным разрешением клеточных процессов репарации (исправления) поврежденной ДНК и безопасного хранения генетической информации. Результаты их работы обеспечивают фундаментальную информацию о том, как работает живая клетка, эта информация, например, может быть использована для разработки и создания новых способов лечения злокачественных опухолей. Томас Линдал, Пол Модрич и Азиз Шанкар (Рисунок: © Nobelprize.org) Ежедневно молекулы ДНК наших клеток повреждаются в результате воздействия ультрафиолета, свободных радикалов и других потенциальных канцерогенов. Даже без внешнего воздействия наш генетический аппарат оказывается нестабильным – молекулы ДНК изменяют свое строение постоянно. Считается, что ежедневно в клетке происходят тысячи мутаций (тех или иных изменений ДНК), а в многоклеточном организ ..
Вся статья

Очень часто после длительных аэробных нагрузок, например бега, некоторые люди испытывают состояние эйфории, сочетающееся с понижением уровня тревожности и снижением способности ощущать боль. Десятилетиями исследователи связывали этот феномен с увеличением содержания в крови β-эндорфинов, опиоидных пептидов, которые, как предполагается, поднимают настроение. Результаты новой работы исследователей из Германии позволяют говорить о том, что свою роль в повышении настроения после занятия физкультурой играет и эндоканнабиоидная система мозга – та самая, на которую влияет Δ9-тетраканнабинол [Δ9-tetrahydrocannabinol (THC)] марихуаны — по крайней мере, такие результаты получены при изучении лабораторных мышей. Анандамид Как отмечает один из авторов исследования, Йоханнес Фусс (Johannes Fuss), исследование возможного влияния эндоканнабиноидной системы на посттренировочную эйфорию началось из-за того, что было обнаружено, что эндорфины не в состоянии преодолеть гематоэнцефаличе ..
Вся статья

Исследователи из Австралии разработали метод, который позволит заменить провода в электрохимических устройствах видимым светом – видимый свет может обеспечить генерацию электрического тока на стабилизированном кремниевом полупроводниковом электроде. В обычных электронных устройствах электроды должны быть соединены внешней электронной схемой, это приводит к тому, что для создания системы независимо контролируемых электродов требуется большое количество проводов и связующих деталей, которые занимают место в электронных схемах, ограничивая плотность электродов. Для решения этой проблемы Джастин Гудинг (Justin Gooding) с коллегами из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия) разработали фоточувствительные поверхностно модифицированные слои для кремниевых электродов, не окисляющиеся и при этом достаточно тонкие для того, чтобы обеспечить транспорт электродов. Рисунок из Chem. Sci., 2015, DOI: 10.1039/c5sc03011k Гудинг уверен, что применение возможностей химических про ..
Вся статья

Исследователи из Южной Кореи сообщают, что в соответствии с результатами их исследований, мытье рук антибактериальным мылом, содержащим триклозан, ничуть не эффективнее мытья рук с обычным мылом. Результаты работы делают более весомыми результаты прежних исследований, которые позволяли сделать аналогичный вывод и, соответственно, поставить под вопрос эффективность применения триклозана. Триклозан, широко разрекламированное антибактериальное средство, впервые был в качестве компонента больничных мыльных растворов в 1970 годах. В настоящее время в большинстве стран максимально разрешенное содержание триклозана в моющих средствах, реализующихся через оптово-розничную сеть косметических товаров, составляет 0,3%. К настоящему моменту появился целый ряд результатов лабораторных испытаний, говорящих, что мыла, содержащие это или меньшее количество триклозана, в плане бактериальной защиты ничуть не лучше самого обычного мыла. Вопрос о целесообразности добавления триклозана в сос ..
Вся статья

Не менее четырех десятков белков участвуют в заделывании барьеров между клетками, отвечающими за кровоснабжение головного мозга. Эти межклеточные соединения эпителиальных тканей являются компонентами гематоэнцефалического барьера, контролирующего транспорт молекул в мозг и из мозговой ткани. Результаты нового исследования позволяют говорить о том, что понижение содержания двух таких белков может помочь β-амилоиду, белку, который связан с развитием болезни Альцгеймера, пройти гематоэнцефалический барьер и диффундировать из мозга в кровоток. Два этих белка представляют собой интерес для того варианта терапии болезни Альцгеймера, который бы позволил просто очистить мозг от нейротоксичных β-амилоидов. Как заявляет не принимавший участие в исследованиях Терренс Таун (Terrence Town) из Университета Южной Калифорнии, результаты исследования описывают весьма перспективный новый способ избавления от β-амилоидов. Большая часть предыдущих исследований была посвящена изучению механизма ..
Вся статья

Занявшись «наноалхимией», исследователи смогли синтезировать нанокластер серебра, который практически идентичен нанокластеру золота. Речь идет не только о том, что цвет нового серебряного кластера ярко-желтый, как у золотого кластера, но и о том, что химическое строение и свойства нового нанообъекта очень сильно напоминают свойства кластеров из золота. Результаты работы демонстрируют, что, несмотря на различие между двумя металлами, существует возможность создания наночастиц из серебра, выглядящих и ведущих себя как наночастицы из золота, и, вполне возможно, в обозримом будущем удастся найти и другие пары элементов, способные заменить друг друга на наноуровне. Как говорит один из авторов исследования Осман Бакр (Osman Bakr), результаты работы чем-то похожи на алхимию, но исследователи все же называют их «наноалхимией». Он признается, что после регистрации первого оптического спектра нового серебряного нанокластера первая мысль его и его коллег была о том, что по какой-то при ..
Вся статья

Британским ученым случайно удалось обнаружить реакцию конверсии образующегося в качестве отходов химического производства в метанол – вещество, необходимое для производства биодизеля. Работа, которая еще находится на предварительной стадии, теоретически может позволить осуществлять производство биодизельного топлива исключительно из возобновляемых источников, исключив необходимость применения метанола, синтезируемого из нефтяного сырья. Получение одного из видов биодизеля – метиловых эфиров жирных кислот – заключается в трансэтерификации растительных жиров метиловым спиртом. Образование метиловых эфиров жирных кислот из жиров сопровождается образованием глицерина, причем масса этого сырого глицерина составляет около 10% от массы образующегося биотоплива. Несмотря на то, что очистка такого глицерина представляет собой непростую задачу, исследователи пытаются разработать способ превращения этого вещества во что-то полезное. Определенных успехов уже удалось достичь в превращени ..
Вся статья

Конечно, речь пока еще не идет о джедайском световом клинке. Тем не менее, исследовательской группе, в которую входят физики-теоретики из Национального Института стандартов и технологии США (NIST) сделали очередной шаг к созданию объектов из фотонов. Результаты нового исследования позволяют говорить о том, что эти объекты могут быть объединены в обладающий своими собственными, особыми свойствами ансамбль, который, за неимением лучших определений, назвали «молекулой». Исследование опиралось на проведенные в 2013 году эксперименты, к которым был причастен ряд исследователей, принимавших участие в новом проекте. В ходе экспериментов 2013 года был обнаружен способ связывания двух фотонов таким образом, чтобы один находился поверх другого, и при их перемещении достигалась бы их суперпозиция. Этот эксперимент был признан прорывом в фотонике – никому до этого не удавалось скомбинировать индивидуальные фотоны, и у кое-кого возникла мысль, что создание световых мечей уже не за горами ..
Вся статья

В нацистской Германии разрабатывалось сразу несколько проектов, целью которых было расщепление урана. В новой работе исторические урановые образцы из Германии были проанализированы международной группой ученых, которым удалось установить аутентичность образцов урана и доказать, что в тех экспериментах немецким ученым не удалось реализовать незатухающей цепочки ядерного распада. При взаимодействии нейтронов с ядром урана-235 это ядро поглощает нейтрон, превращаясь в неустойчивое ядро урана-236, которое затем распадается на два осколка, которые разлетаются в разные стороны с большой скоростью. В процессе такого расщепления также выделяется от двух до трех новых нейтронов, которые могут вызвать начало цепной реакции. Однако для этого необходимо замедлять образующиеся нейтроны, так как поглощение ядрами быстрых нейтронов маловероятно. На атомных электростанциях необходимо точно и тщательно контролировать цепную реакцию для того, чтобы только один нейтрон из этих 2-3 мог индуцировать ..
Вся статья

Исследователи разработали простой процесс переработки отходов кофейной гущи в материал, который может использоваться для хранения метана. Простая замочка с последующим нагреванием дает возможность получать адсорбирующий углеродный материал, получение которого выгодно и с точки зрения охраны окружающей среды. Помимо выгоды, связанной с переработкой отходов от кофе, новый материал несет и следующую двойную выгоду для окружающей среды – он позволяет удалять поглощать содержащийся в атмосфере парниковый газ, который затем может быть использован как топливо, более чистое по сравнению с другими ископаемыми источниками энергии. Изображения образцов абсорбирующего углеродного материала (АМС), полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа: (a), (d) AMC-700, (b), (d) AMC-800 и (c), (e) AMC-900. (Рисунок из Nanotechnology, 2015; 26 (38): 385602)) Процесс, разработанный исследователями из Ульсанского Национального Института Науки и Технологии (Южная Корея), включает зама ..
Вся статья

Международная группа исследователей под руководством изобретателя литий-ионного аккумулятора опубликовала работу в области создания новых источников энергии – на этот раз был разработан новый катодный материал для потенциальной замены литий-ионных аккумуляторов в ряде приложений – натрий-ионных аккумуляторов. Распространение литий-ионных аккумуляторов и их прогресс, в первую очередь, связаны с их применением в мобильной электронике. Тем не менее, применение литий-ионных источников питания для приведения в действие больших по размеру устройств, например электромобилей, или для запасания энергии не может являться удачным инженерным решением как из-за высокой себестоимости этих устройств, так и из-за ограниченных запасов лития в земной коре. Многие исследователи надеялись заменить литий его родственником – натрием, который дешевле лития, более распространен и легче поддается химической переработке. Неорганический катод состоит из закрепленных слоев натрия и железа, разрешающих ..
Вся статья

Благодаря данным, полученным в национальной Лаборатории Лоуренса Беркли, исследователи теперь научились отличать не идентифицированные ранее гидропероксидные радикалы, образующиеся на ранних стадиях горения, от других, близких по структуре соединений. Помимо прочего, теперь стало возможно напрямую анализировать реакционную способность радикалов QOOH. Эксперименты по обнаружению радикалов и измерению их реакционной способности были подкреплены квантовохимическими расчетами механизма реакции. Комбинация результатов теоретического и экспериментального исследования может служить важной вехой для дальнейших расчетов и создания новых моделей целого семейства химических реакций горения. Уточненные модели реакций горения, в свою очередь, могут ускорить создание двигателей внутреннего сгорания, а также скорректировать ряд наших представлений об атмосферной химии и влиянии химических процессов, протекающих в атмосфере, на изменение климата. Исследователи сообщают о первом случае о ..
Вся статья

Замещенные циклобутаны, содержащие заместители различного типа, можно получить регио- и стереоселективно, используя различные методы, включая фотохимические. Однако, поскольку для получения циклобутанов такими методами в качестве исходных веществ чаще всего требуются активированные алкены, круг синтетически доступных замещенных циклобутанов не очень широк. Эти обстоятельства побуждали многих исследователей разрабатывать способы получения циклобутанов из простых неактивированных алкенов, часто применяющихся в промышленной химии, используя реакции, подобные реакциям [4+2]-циклоприсоединения (реакции Дильса-Альдера). Хотя процесс циклоприсоединения алкенов возможен с термодинамической точки зрения, до недавнего времени его не удавалось реализовать на практике. Рисунок из Science, DOI: 10.1126/science.aac7440 Джордан Хойт (Jordan M. Hoyt), Валери Шмидт (Valerie A. Schmidt) и их коллеги из Принстонского Университета смогли провести термодинамически разрешенную реакцию, получи ..
Вся статья

Исследователи из Италии разработали дешевый сенсор одноразового применения, способный детектировать в моче биомаркер предстательной железы – саркозин (N-метилглицин). Всемирная организация здравоохранения оценивает рак предстательной железы как второй по распространенности тип злокачественных опухолей у мужчин, который является причиной 250000 смертей ежегодно. Диагностика опухоли на ранней стадии, когда опухоль локализована в органе, существенно увеличивает вероятность положительного исхода терапии, такого результата можно добиться за счет слежения за концентрацией определенных молекул-маркеров. Бусины, покрытые кавитандом, способны адсорбировать саркозин из образцов мочи. (Рисунок из Faraday Discuss., 2015, DOI: 10.1039/c5fd00096c) Во время стадии метастазирования рака предстательной железы в моче присутствует повышенное содержание саркозина (правда, некоторые онкологи оспаривают существование причинно-следственной связи между повышением содержания саркозина в моче и р ..
Вся статья

Синтез полимеров с контролируемой длиной и стереохимией пока еще представляет собой ту область, в которой наука еще не может догнать и перегнать природу. Тем не менее, исследователи из Массачусетского Технологического Института пытаются сократить расстояние, разработав эффективную стратегию синтеза семейства монодисперсных полимеров с определенной стереоконфигурацией. Ключом к реализации этой стратегии является click-химия. Ранее полимеры, обладающие сходными параметрами, были получены за счет тщательного дозирования мономеров к растущей цепи, закрепленной на твердой или растворимой подложке из другого полимерного материала, однако для таких однородных по массе и по форме полимеров был характерен низкий выход, а их получение характеризовалось низким расходом реагентов. Как поясняет руководитель исследования Джеремия Джонсон (Jeremiah A Johnson), для получения нового полимера используется стратегия экспоненциального роста цепи полимера, где вместо цепного механизма (удли ..
Вся статья

Аудиозаписи являются важной частью мирового культурного наследия, но ряд из них находятся в опасности из-за быстрого разрушения, для некоторых аудиозаписей на магнитных носителях существует даже риск их полной утраты. Исследователи сообщают о том, что инфракрасная спектроскопия позволяет быстро и неинвазивно сортировать магнитные носители аудиозаписей на те, которые могут быть проиграны, и те, которые уже не могут издавать когда-то записанные на них звуки. Новая методика может оказаться полезной для специалистов, работающих с архивами – она позволит определить, какие из магнитных носителей аудио требуют незамедлительного создания условий для особого хранения и/или оцифровки. По оценкам Индекса Культурного Наследия только в музеях США имеется около 46 миллионов магнитных носителей информации (видео- и аудиокассет и других), и о качестве не менее 40% из них сложно сказать что-то определенное. Срок службы многих из этих магнитных носителей подходит к концу, и из-за ограниченног ..
Вся статья

Исследователь из Великобритании предлагает новое противоречивое определение гипервалентности. Это определение может стать поводом для многочисленных дискуссий о природе химических связей, атомных и молекулярных зарядов, а также позволит не считать ошибкой изображенный студентом пятивалентный азот. Маркус Даррэнт (Marcus Durrant) из Университета Нортумбрии описывает свой подход к концепции гипервалентности как возвращение к простому изображению структурных формул, не требующее проведения квантовохимических расчетов. Сводя воедино результаты подсчета электронов на атомах в различных версиях резонансных структур, исследователь вводит параметр «эквивалента валентных электронов» (valence electron equivalent), указывающий на общее число электронов, связанных с каждым атомом молекулы. Если этот параметр для какого-то атома превышает восемь, это говорит о гипервалентности этого атома. Традиционно гипервалентным считается любой атом, для которого нарушается правило октетов Льюиса за ..
Вся статья

Теоретическое исследование, проведенное учеными из Индии, говорит о том, что электрическое поле может менять как суммарный дипольный момент, так и направление закрутки спирали супрамолекулярных структур. Молекулы бензол-1,3,5-трикарбоксамида самоорганизуются за счет водородного связывания в структуры, напоминающие колонны, с макродипольным моментом, ориентированным вдоль формирования стопки отдельных молекул. Каждая молекула бензол-1,3,5-трикарбоксамида образует три водородные связи за счет атомов кислорода амидных групп, и направление этих водородных связей определяет направление дипольного момента. Приложение электрического поля в обратном направлению макродиполя направлении обращает хиральность структуры. (Рисунок из Chem. Commun., 2015, DOI: 10.1039/c5cc05569e) Сундарам Баласубраманиян (Sundaram Balasubramanian) и его коллеги использовали компьютерное моделирование для изучения влияния электрического поля на такие супрамолекулярные структуры, и, анализируя результаты ..
Вся статья

Исследователи из Великобритании создали синтетическую мембрану, которая в перспективе может заменить ткани животных во время испытания лекарственных составов на жидкой основе. Как поясняет руководитель работы Виталий Хуторянский (Vitaliy Khutoryanskiy) из Университета Рединга, мембраны слизистых оболочек, которые находятся в носовой и ротовой полостях, глазах, желудке, кишечнике и вагине, постоянно омываются биологическими жидкостями. Это обстоятельство приводит к тому, что многие лекарственные препараты, которые наносятся на эти поверхности, будут смываться, что, очевидно, понизит эффективность всасывания лекарственных препаратов и, следовательно, понизит эффективность любой терапии. Разработанный исследователями гидрогель может эффективно имитировать слизистую оболочку в экспериментах по адгезии к слизистым оболочкам. (Рисунок из Chem. Commun., 2015, DOI: 10.1039/c5cc02428e) Составы, проявляющие повышенную адгезию к слизистым оболочкам, разрабатываются для увеличения в ..
Вся статья

Химикам впервые удалось получить белок, который способен к самоассоциации с ионами цинка и низкомолекулярными органическими соединениями с образованием первой металлоорганической каркасной структуры [metal-organic framework (MOF)] на белковой основе. Внедрение белков в состав металлоорганических каркасных структур может объединить в одном материале биокаталитические, электронно-транспортные и сенсорные способности белков и традиционные способности металлоорганических каркасных структур к разделению, хранению и катализу. Традиционные металлоорганические каркасные структуры, которые привлекают все большее внимание как химиков-теоретиков, так и химиков-практиков, состоят из низкомолекулярных органических линкеров, связывающих ионы металлов. Акиф Тезкан (Akif Tezcan) из Университета Калифорнии (Сан-Диего) в настоящий момент освоил способ получения более разнообразных металлоорганических каркасов, продемонстрировав, что такие материалы могут быть синтезированы с участием белковых ..
Вся статья

Внимательно заглянув в глаза, точнее – в химические вещества, которые помогают нам видеть, исследователи из Германии разработали дешевый и простой способ для получения труднодоступных, но при этом полезных органических соединений. Химики из Мюнстера использовали рибофлавин (витамин B2) для катализа перехода некоторых алкенов в менее выгодную термодинамически и, следовательно, более сложную в плане синтеза Z-конфигурацию. Райан Гилмор (Ryan Gilmour) и Ян Меттерних (Jan Metternich) продемонстрировали, что активируемая ультрафиолетом изомеризация работает для α,β-ненасыщенных карбонильных соединений, интермедиатов для создания лекарственных препаратов или веществ для агрохимии. Гилмор надеется, что разработанный ими подход может быть реализован и за счет применения дешевых альтернатив рибофлавина. Открытие Гилмора и Меттерниха основано на роли рибофлабина в катализе структурных изменений молекулы ретиналя. Превращение Z-изомера ретиналя в E-изомер способствует тому, что наши гл ..
Вся статья

Складчатокрылая оса Polybia paulista защищается от хищников, вырабатывая яд, содержащий мощный противоопухолевый ингредиент. Новое исследование описывает, как токсин яда осы, получивший название MP1 (Polybia-MP1), селективно уничтожает раковые клетки, не нанося ущерба клеткам здоровым, взаимодействуя с липидами, аномально распределенными по поверхности раковых клеток, и прорывая мембрану клеток опухоли, в результате чего клетка теряет необходимые для ее жизнедеятельности вещества. Рисунок из Biophys. Journ., 2015, 109 5, 936; doi:10.1016/j.bpj.2015.07.033 Как отмечает руководитель исследования – Пол Билс (Paul Beales) из Университета Лидса, терапия рака, основанная на атаке лекарственным препаратом клеточной мембраны, может представлять собой принципиально новый подход к лечению этого заболевания. Препараты, являющиеся аналогией MP1, могут оказаться полезными в разработке новых комбинированных подходов к лечению, в ходе которых одновременно испол ..
Вся статья

Четкие гребни и узоры отпечатков пальцев со временем подвергаются эрозии и смазываются по мере миграции химических веществ, входящих в состав отпечатка пальца, с гребней во впадины. В новой работе химики из Национального Института Стандартов и Технологии США заявляют, что степень эрозии отпечатка пальца может говорить о том, насколько долго он находится на этой поверхности. Эта информация крайне важна для криминалистов, в задачу которых входит, в частности, выяснение и того обстоятельства, насколько давно был оставлен тот или иной отпечаток на месте преступления. Как отмечает не принимавшая участие в работе Сюзанна Белл (Suzanne Bell), изучающая проблемы криминалистики в Университете Западной Виргинии, возраст отпечатка пальца играет очень важную роль в расследовании. В течение трех дней пальмитиновая кислота перемещается из пика отпечатка пальца в ложбинки. (Рисунок из Anal. Chem. 2015, DOI: 10.1021/acs.analchem.5b02018) Человек, оставляющий отпечаток пальцев на поверхн ..
Вся статья

Более глубокое понимание особенностей протекания кислотно-основных взаимодействий могут оказаться полезными для оптимизации огромного количества технологий – от нефтедобычи и нефтепереработки до ионных аккумуляторов. В новой работе исследователи обнаружили, что в водных растворах сильных кислот, например, хлороводородной кислоты (HCl), отрицательно заряженный анион и гидроксоний-катион остаются сближенными, формируя необычную структуру. Такие результаты позволяют добиться более эффективного понимания сложности кислотно-основных процессов, протекающих в концентрированных, не идеальных растворах. Результаты нового исследования, проясняющие роль противоиона (хлорид-аниона в случае HCl) в растворах, проявляющих сильнокислые свойства, позволяет построить модель, в которой связываются строение кислоты и свойства ее раствора. Такая модель может оказаться полезной для исследователей для еще большей детализации представлений самых основных концепций химии, которая, например, может бы ..
Вся статья

Исследователи из Германии и Республики Чехия усовершенствовали производительность атомно-силового микроскопа [atomic force microscopy (AFM)], «научив» его зондировать распределение зарядов в пределах молекулы. Новая способность может оказаться полезной для разработки новых солнечных батарей, визуализируя формирование переносчиков заряда и их перенос к электронам. Работа обычного атомно-силового микроскопа основана на анализе динамического поведения крошечного колеблющегося кантилевера, который в процессе исследования сканирует изучаемую поверхность. Измерение резонансной частоты колебания кантилевера исследователи могут изучить свойства любой поверхности с нанометровым разрешением. Разновидностью атомно-силовой микроскопии является силовая микроскопия Кельвинского зондирования [Kelvin probe force spectroscopy (KPFS)], в котором через кантилевер на поверхность подается напряжение смещения. Изменение этого напряжения позволяет измерить, насколько прочно электроны взаимодейству ..
Вся статья

Исследователи из Австрии создали из перовскитных солнечных батарей ультратонкую, гибкую, растяжимую и практически невесомую «солнечную фольгу» и продемонстрировали возможность ее применения в качестве источника энергии для работы миниатюрных летательных аппаратов. Для увеличения эффективности летательных аппаратов, работающих на солнечной энергии инженерам необходимы солнечные батареи, настолько тонкие и настолько легкие, насколько это возможно. Так, например, летательный аппарат Solar Impulse 2, на котором предпринята попытка совершить кругосветный перелет, оснащен только устройствами конверсии солнечной энергии в электрическую, созданными на основе кремниевых солнечных батарей толщиной в 130 мкм. Свинецорганические-галогенидные перовскитные материалы, возможно, представляют собой будущее фотогальваники, поскольку, будучи прямозонными проводниками, они поглощают свет с большей эффективностью и, следовательно, для создания солнечных батарей нужны более тонкие слои подобных ..
Вся статья

Исследователи из Университета Циньхуа (Пекин) использовали фотоэлектронную спектроскопию с нулевой кинетической энергией (zero-kinetic energy photoelectron spectroscopy) для получения исключительно точной информации о квантовых энергетических уровней цианоацетилен-катиона – линейного пятиатомного катиона. Этот катион демонстрирует эффекты ядерного и электронного взаимодействия, его можно обнаружить в межзвездных газопылевых облаках и атмосферы самого большого спутника Сатурна – Титана. При описании молекулярного движения исследователи обычно исходят из допущения, что колебания ядер атомов, входящих в состав молекулы, не влияют на движение электронов из-за значительного несоответствия размеров ядер и электронов, а также различия скоростей перемещения ядер и электронов (такое допущение известно как приближение Борна-Оппенгеймера и является краеугольным камнем химической физики). Тем не менее, приближения Борна-Оппенгеймера недостаточно для описания энергетических состояний ряд ..
Вся статья

Исследователям удалось спроектировать и провести лабораторный синтез рибосомы – клеточного молекулярного устройства, осуществляющего процесс трансляции (синтеза белка по информации с м-РНК). Возможность разработки и создания искусственной рибосомы не только в состоянии позволить ученым понять, как работает клеточный завод по производству белка, но также дает возможность обеспечить рибосому новыми свойствами. Синтетические рибосомы смогут способствовать созданию искусственных белков или даже высокомолекулярных веществ небелковой природы, которые могут оказаться полезными и для фундаментальных исследований, и для разработки новых лекарств: естественные, нативные рибосомы не в состоянии справится с решением такой задачи. Александер Манкин (Alexander Mankin) из Университета Иллинойса (Чикаго) и Майкл Джуитт (Michael C. Jewett) из Северо-западного университета разработали, сконструировали и охарактеризовали искусственную рибосому, которой дали название Ribo-T. Два полиад ..
Вся статья

Исследователям удалось спроектировать и провести лабораторный синтез рибосомы – клеточного молекулярного устройства, осуществляющего процесс трансляции (синтеза белка по информации с м-РНК). Возможность разработки и создания искусственной рибосомы не только в состоянии позволить ученым понять, как работает клеточный завод по производству белка, но также дает возможность обеспечить рибосому новыми свойствами. Синтетические рибосомы смогут способствовать созданию искусственных белков или даже высокомолекулярных веществ небелковой природы, которые могут оказаться полезными и для фундаментальных исследований, и для разработки новых лекарств: естественные, нативные рибосомы не в состоянии справится с решением такой задачи. Александер Манкин (Alexander Mankin) из Университета Иллинойса (Чикаго) и Майкл Джуитт (Michael C. Jewett) из Северо-западного университета разработали, сконструировали и охарактеризовали искусственную рибосому, которой дали название Ribo-T. Два полиад ..
Вся статья

Результаты исследования, проведенного учеными из Университета МакМастерса, говорят о том, что потребление транс-жиров приводит к увеличению риска сердечно-сосудистых заболеваний и смерти, в то время как насыщенные жиры в пище не увеличивают риск развития заболеваний кровеносной системы и диабета 2 типа. Как отмечает руководитель исследования Рассел де Суза (Russell de Souza), многие годы одной из наиболее распространённой рекомендацией диетологов было снижение доли животных (насыщенных) жиров в рационе и (при возможности) исключение транс-жиров из пищи. В соответствии с результатами нового исследования рекомендация про транс-жиры остается в силе – пользы здоровью они не приносят, а вот фактором риска для организма являются. Что же касается насыщенных жиров – ситуация с ними далеко не так однозначна, как считалось ранее. Рисунок из BMJ 2015;351:h3978 Исследователь добавляет, что он не призывает к увеличению доли насыщенных жиров в рационе, поскольку нет оснований полагать ..
Вся статья