Список новостей

Химики из Великобритании построили карту химических реакций, позволяющих сделать вывод, что практически каждый исследователь, изучающий происхождение жизни на Земле ошибается и в то же самое время прав. Проблемой «курицы и яйца» химической эволюции оставался вопрос о том, какие биологически активные молекулы появились в первую очередь. Тем не менее результаты работы Джона Сазерленда (John Sutherland) из Кембриджа позволяют предположить, что различные типы веществ, ставших основой для жизни, могли появиться одновременно [1]. Исследователи из группы Сазерленда построили диаграммы образования простейших углеводов, аминокислот и глицерина, которые, соответственно, являются топливом для метаболизма, строительными блоками для формирования белков и рибонуклеиновых кислот, а также жиров для формирования клеточных мембран. Построенные диаграммы показывают, как эти вещества могли образоваться на Земле только из циановодорода, сульфида водорода в условиях ультрафиолетового излучен ..
Вся статья

Имея в распоряжении только воду и электричество, исследователи получили заряженные наноразмерные капли воды, содержащие свободные радикалы. При контакте с поверхностью продуктов питания такие рукотворные наноструктуры могут сокращать количество микроорганизмов, таким образом предоставляя новый «зеленый» метод дезинфекции пищи. Существует риск загрязнения фруктов и овощей бактериями, которые могут появиться на их поверхности как в процессе сбора урожая, так и в ходе упаковки и обработки, поэтому продукты питания в настоящее время приходится обрабатывать дезинфицирующими растворами, которые, по существу, являются разбавленной версией отбеливающих составов –растворами перекиси водорода, гипохлоритов, в ряде случаев производители даже прибегают к обработке газовыми смесями, содержащими небольшое количество хлора. Заряженные капли воды представляют собой экологически чистую альтернативу существующим методам дезинфекции пищи, для такой обработки требуется меньшее количество реагентов, ..
Вся статья

Возможно, что исследователи из Австрии, которым удалось перенастроить активный центр фермента и поменять его региоселективность, разработали новый способ получения молекул, необходимых для детского питания. Фермент, подвергшийся модификации, практически полностью идентичен оригиналу, только он катализирует реакцию, слегка отличную от той, которой управляет его «предок». Сиалилированные олигосахариды молока человека играют важную роль в поддержании здоровья и развитии детей. Эти вещества находятся в натуральном человеческом молоке, однако синтетические сиалилированные олигосахариды необходимы для введения в питательные смеси для детей и некоторые другие продукты питания. Сиалилтрансферазы катализируют реакцию сиаловой кислоты с такими субстратами, как лактоза. Однако несмотря на то, что ферменты представляют собой исключительно производительные катализаторы, они отличаются крайней разборчивостью, что ограничивает набор веществ, которые можно получать с помощью ферментативного ..
Вся статья

При разговорах о природе водородной связи одним из наиболее дискуссионных вопросов является то, в какой степени ковалентные взаимодействия (связь, реализующаяся за счет объединения электронной плотности партнеров) принимает участие в этом типе межмолекулярного взаимодействия.   Обеспокоенные существованием большого количества противоречащих друг другу взглядов на механизм образования водородной связи, а также постоянному усложнению теоретических концепций, описывающих этот тип связи, исследователи из Германии решили подробно изучить природу этих связей, а также оценить вклад ковалентных взаимодействий в образование водородной связи. Ричард Дронсковски (Richard Dronskowski) с коллегами изучили строение кристаллов, в формировании кристаллической решетки которых участвует водородное связывание для того, чтобы определить – за счет чего кристаллическая решетка этих соединений остается стабильной, а также для того, чтобы сравнить степень ковалентности коротких и длинных в ..
Вся статья

Известно немало количество механизмов, в соответствии с которыми загрязненный воздух оказывает отрицательное влияние на организм, однако исследователям из Австралии удалось найти новый путь, в соответствии с которым некоторые молекулы, входящие в состав загрязненного воздуха, воздействуют на дыхательную систему.   Понимание особенностей протекания этих химических процессов жизненно важно для разработки фармацевтических и технологических решений, призванных снизить или нейтрализовать воздействие некоторых веществ на организм. Обычно воздух бывает загрязнен такими компонентами, как диоксид азота (NO2), озон (O3), диоксид серы (SO2) и аэрозольные частицы, эти загрязнители существенно увеличивают риск инфарктов и инсультов, развития сердечнососудистых заболеваний, рака легких и астмы. По оценкам ВОЗ, загрязнение воздуха явилось прямой или косвенной причиной 3.7 миллионов преждевременных смертей только в 2012 году. Когда мы вдыхаем вещества, загрязняющие атмосферу, в ..
Вся статья

Штефан Мюллеггер (Stefan Müllegger) и его коллеги из Университета Линца (Австрия) разработали новую методику, которая позволяет зарегистрировать индивидуальные спины электронов и ядер в отдельной молекуле может вывести спектроскопию ЯМР на атомный уровень [1].   Помимо того, что новый метод позволит определять строение веществ с максимальным на настоящее время разрешением, он также сможет применяться для манипуляции отдельными спинами – а такая возможность приближает создание технологий, подобных спинтронике и квантовым вычислениям . бычно при экспериментах ЯМР возбуждаются переходы между спиновыми состояниями системы, содержащей по крайней мере 1010, что, очевидно, страшно далеко от изучения отдельной молекулы, однако недавно сообщалось об управлении спинами ядер в «молекулярных транзисторах», в которых элементарной электронной системы для выполнения логических операций используется отдельная молекула [2]. Мюллеггер с коллегами решили расширить подход, свя ..
Вся статья

Исследователи из США нашли способ успешной адресной доставки хемотерапевтических D-пептидов в гиалоплазму клетки [1]. D-пептиды (зеркальные пептиды) – продукты конденсации аминокислот D-ряда, энантиомерных по отношению к классическим протеиногенным аминокислотам – в последние годы привлекают внимание специалистов по фармацевтической химии. Отличающаяся от природных белков и пептидов стереохимия этих объектов обуславливает их высокую устойчивость по отношению к протеолитической деградации. Дело в том, что внутриклеточные ферменты не распознают их и не могут катализировать их гидролиз, а именно таким путем происходит разрушение «чужих» белков и их выведение из организма, причем это, естественно, касается и пептидов, которые предполагается применять в качестве терапевтических агентов. Несмотря на перспективы использования зеркальных пептидов в медицине, работа с ними сдерживалась из-за отсутствия надежных способов доставки этих веществ через мембрану клетки. Бредли Пентелю ..
Вся статья

Исследователи из Швейцарии продемонстрировали новый высокоэффективный процесс расщепления воды на водород и кислород. Разработанный ими процесс является комбинацией работы устойчивого катализатора и высокоэффективной солнечной батареи из перовскита.   Недостатком перовскитных солнечных батарей является то, что они разрушаются через несколько часов работы, однако исследователи надеются, что дальнейшие исследования в области технологии разработки солнечных батарей позволят решить эту проблему. По мере истощения запасов ископаемого топлива человеческая цивилизация возлагает все больше надежд на самый мощный источник энергии в нашем окружении – на энергию Солнца, однако переход к приручению энергии Солнца – не так просто решить технически. Уловленную энергию Солнца или полученную в результате ее конверсии электроэнергию необходимо запасать для использования по необходимости, а также, поскольку наиболее эффективно собирать энергию Солнца в тех географических регионах, гд ..
Вся статья

Механизм распада молекул 3-бромкамфары, находящихся под бомбардировкой поляризованными электронами, предлагает еще одно объяснение свойственной биологическим системам гомохиральности – тому, что в природе биологические системы предпочитают один из возможных зеркальных изомеров биологически активных молекул.   Возможно, что предпочтение право- или левовращающим изомерам в живых системах обусловлено излучением звезд и Солнца, в котором купалась молодая Земля. Биологически значимые вещества – углеводы и аминокислоты часто могут существовать в виде пары зеркальных изомеров – энантиомеров, которые нельзя совместить друг с другом с помощью простых операций как поворот или трансляция – аналогичным же образом мы не можем совместить нашу правую и левую руки, или, скажем, надеть перчатку от левой руки на руку правую (некоторые, конечно могут, но все равно на правую руку лучше надевать комплементарную ей перчатку). В биологических тканях аминокислоты и сахара представлены толь ..
Вся статья

Охотники за молекулами, находящимися в межзвездном космическом пространстве смогли поймать необычную добычу – они не только впервые смогли обнаружить в космосе органическое соединение с разветвленной углеродной цепью, но и обнаружили, что в некоторых областях вселенной оно является довольно распространенным. Результаты открытия важны, прежде всего, благодаря тому, что они дают основания предположить о том, что процессы, протекающие в межзвездном веществе, могут приводить к образованию аминокислот, а эти «межзвездные» аминокислоты могли выступить в качестве «зародышей жизни» для Земли. До настоящего времени в межзвездном пространстве космохимики могли находить только ациклические линейные углеродные цепи, в то время как ключевой характеристикой структуры протеиногенных, равно как и прочих аминокислот, входящих в состав живой ткани, является разветвленность. Исследователи из Института Радиоастрономии имени Макса Планка и Университета Кельна использовали для наблюдений Атакамск ..
Вся статья

Исследователи из США синтезировали двойной ультратонкий неорганический слой, который при нанесении на кевлар позволяет увеличить ударопрочность материала на 30%, что очевидно, может оказаться полезным для создания новых, более эффективных свойств защиты. Кевлар или полипарафенилентерефалат [poly(p-phenylene terephthalamide) (PPTA)] был благодаря счастливой случайности открыт в 1965 году Стефани Кволек (Stephanie Kwolek) из компании Дюпон. Кевлар представляет собой параарамидное синтетическое волокно, прочность которого обеспечивается возникающей между цепями полимера сеткой водородных связей. Хотя применение кевлара не ограничивается изготовлением бронежилетов и легких касок, этот материал известен в первую очередь своему применению в изготовлении средств индивидуальной защиты. Несмотря на то, что кевлар предоставляет хорошую противобаллистическую защиту, он достаточно плохо защищает от режущих и колющих типов повреждения. В попытке обеспечить более эффективную защиту от так ..
Вся статья

Народная китайская медицина давно использует шишковатый зеленый плод, известный как горькая дыня (Momordica charantia) для лечения диабета.   Обратив внимание на это обстоятельство, исследователи провели детальное изучение химического состава горького лимона и обнаружили белок, который связывается с инсулиновыми рецепторами, улучшая усвоение глюкозы подопытными мышами, страдающими от диабета. Предполагается, что обнаруженный белок может стать стартовой точкой для разработки новых способов лечения диабета. Чиен-Юн Сян (Chien-Yun Hsiang) из Китайского Медицинского Университета (Тайвань) решила использовать достижения современной биотехнологии для анализа терапевтического потенциала и механизма действия традиционной народной китайской медицины.   Ранее исследователи из группы Сян обнаружили достаточное количество свидетельств в пользу того, что белки, содержащиеся в составе горькой дыни, взаимодействуют с рецепторами инсулина. Обычно инсулин активирует это ..
Вся статья

Недорогие катализаторы расщепления воды могут значительно понизить стоимость получения водорода для топливных элементов. Для разработки таких катализаторов исследователи из Великобритании интегрировали устойчивый углеродсодержащий катализатор в систему для фоторасщепления воды. Катализатор представляет собой графитоподобный нитрид углерода, и его можно получить из дешевой и доступной мочевины. Обычно технологии расщепления воды построены по образу и подобию процесса фотосинтеза – в них для получения молекулярных кислорода и водорода из воды используются фотокатализаторы. На первом этапе работы таких систем солнечный свет активирует металлооксидный фотокатализатор, который способствует окислению воды до кислорода и ионов гидроксония. Оксид металла в процессе окисления кислорода поглощает электроны и с помощью окислительно-восстановительного медиатора (например, йодида натрия) передает электроны на второй катализатор, который при возбуждении светом восстанавливает ионы гидроксония ..
Вся статья

Двумя группами исследователей впервые получен двумерный материал германен. Германен можно считать близким родственником графена, он представляет собой одноатомный слой атомов германия, и ожидается, что этот материал будет проявлять новые исключительные электрические и оптические свойства, что позволит в будущем применять его для изготовления электронных устройств. Существование германена впервые было предсказано еще в 2009 году, на фоне открытия графена и изучения его строения, однако до настоящего времени эту аллотропную модифицацию германия, в отличие от кремниевого аналога графена – силицена, не удавалось получить. Как и для силицена, предполагалось, что германен можно получить, при высоком давлении и высоком разрежении осаждая отдельные атомы германия на инертную подложку. Успехов в синтезе германена удалось добиться сразу двум независимым исследовательским группам – химикам из Европы и из Китая. Исследователи из Китая получили германен, осаждая атомы германия на подложк ..
Вся статья

Зачастую нуклеация и превращения кристаллов протекают неожиданно и самопроизвольно, что оставляет исследователям мало шансов изучать эти протекающие на микроскопическом уровне процессы в деталях. Тем не менее, если создать правильные условия и помочь глазу тщательно подобранным инструментом, эти события, которые, говоря без преувеличения, протекают ежедневно и ежечасно, могут раскрыть ученым свои секреты. Для изучения особенностей образования кристаллической фазы, исследователи, использовали особым образом модифицированный электронный микроскоп, подобрали условия и смогли наблюдать, как происходит нуклеация, рост и изменение строение кристаллов карбоната кальция. Результаты исследования говорят о том, что устоявшиеся теоретические представления о том, что рост кристаллов начинается с нуклеации и сопровождается ростом упорядоченной фазы, нельзя считать исчерпывающими. Из исследования также видно и то, что один из наиболее распространенных материалов на Земле часто образуется ..
Вся статья

В скором времени при наличии соответствующих ресурсов практически любой сможет получать тысячи соединений и проводить их скрининг на тот или иной тип биологической активности.   Это сможет стать возможным благодаря новому подходу для создания химических библиотек – для реализации этого подхода потребуются только строительные блоки и вода, необходимость использования дополнительных реагентов или получения образцов. Идею нового метода Джеффри Боде (Jeffrey Bode) и Йи-Лин Хуан (Yi-Lin Huang) позаимствовали у процессов click-химии и внерибосомного синтеза белка. Природа использует особые нерибосомные ферменты для получения большого количества белков, биосинтезируемых вне обычного маршрута синтеза белков на рибосоме. Например, вне рибосомы синтезируется такой белок, как антибиотик ванкомицин. Боде и Хуану удалось получить соединения такого типа без клеток и ферментов, просто опираясь на грамотно подобранные химические процессы.   В 2006 в группе Боде бы ..
Вся статья

Исследование, сравнивающее вещества, выделяющиеся при работе электронных сигарет и горении сигарет обычных, состоящих их табака, показывают, что хотя электронные сигареты обогащают организм курильщика значительно меньшим количеством опасных веществ, их «выхлоп» содержит больше никеля и серебра, чем вдыхаемый дым классических табачных сигарет. Электронные сигареты представляют собой бытовые устройства, служащие для получения аэрозоля из никотинсодержащих жидкостей (е-жидкостей), а этот аэрозоль вдыхается потребителями. Эти устройства были выведены на рынок как безопасная альтернатива традиционным сигаретам, меньшая их опасность объяснялась тем, что эти устройства не содержат табака; за последнее десятилетие продажи и использование электронных сигарет значительно увеличились. Тем не менее, существует очень небольшое количество работ, посвященных влиянию электронной сигареты на организм «активного курильщика» и «пассивных курильщиков». Было предположено, что электронные устройства ..
Вся статья

Новый процесс, в результате которого получается склеивающий детали из алюминия адгезив, может применяться для вторичной переработки тех отходов бумаги, которые уже нельзя переработать в бумагу. Обычно отходы бумаги можно переработать обратно в бумагу не более 3-4 раз – после определенного количества переработок волокна во вторичном сырье становятся слишком короткими для того, чтобы такой целлюлозосодержащий материал мог бы использоваться для изготовления новой бумаги и даже картона. Исходя из того, что в наше время бумажных отходов становится все больше, желательна разработка альтернативных методов переработки этого вторичного сырья. Как поясняет возглавлявший исследование Автар Матару (Avtar Matharu) из Университета Йорка, в настоящее время многие химики-технологи заняты тем, что они ищут большое количество неперерабатываемых или перерабатываемых с низкой эффективностью отходов, после чего разрабатывают новые химические технологии, позволяющие извлечь из этих отходов ценные ..
Вся статья

Введение фторалкильных групп (например трифторметильных) в органические соединения позволяет химикам-синтетикам и химикам-фармацевтам контролировать такие свойства молекул, как биологическая активность и биологическая доступность фармакологически молекул, а также долговечность и устойчивость полимерных материалов.   Долгое время предполагалось, что ключевым интермедиатом реакций трифторметилирования является трифторметил-анион CF3–, однако до настоящего времени зафиксировать этот анион никому не удавалось, поэтому исследовали предполагали, что его время жизни слишком незначительно для регистрации. Исследователи из Университета Южной Калифорнии сообщают об улавливании и изучении устойчивого комплекса, содержащего трифторметильный анион. Результаты исследования могут оказаться полезными для изучения механизма процесса трифторметилирования и оптимизации процессов введения группы CF3– в условиях лабораторного и промышленного синтеза. Как отмечает специалист по химии ..
Вся статья

Внедренная в одежду микроэлектроника быстро входит в моду, и распространению этой моды поможет то, что вскоре такие устройства можно будет оборудовать независимым автономным источником питания – исследователи из Китая разработали солнечную батарею, которую можно инкорпорировать в ткань.   Тканая солнечная батарея генерирует электричество при освещении с обеих сторон, сохраняет эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую на уровне 1% после 200-кратного сгибания-разгибания. Исследователи десятилетиями делают попытки разработать гибкие солнечные батареи, это задача решается как за счет нанесения покрытий на объекты и материалы, не имеющие строгой постоянной формы, так и за счет интегрирования солнечных батарей в ткани.   Популярным направлением исследований в этой области было исследование сенсибилизированных красителем солнечных батарей, в которых пигмент поглощает солнечный свет, в результате чего происходит генерация электронов и их п ..
Вся статья

Исследования, проведенные в рамках поиска методов лечения эболы, возможно, оказались небезрезультативными – все инфицированные вирусом эболы обезьяны, которым давали экспериментальный препарат ZMapp, выжили [1]. Помимо успешных испытаний на лабораторных животных авторитет препарата ZMapp укрепляется также и тем, что два заразившихся эболой работника здравоохранения США, принимавшие это лекарство, уже были выписаны из больницы – это первые вылечившиеся от эболы граждане США. Тем не менее, терапевтическое средство еще требует многочисленных испытаний, в первую очередь на предмет безопасности для людей, и только в случае успешного прохождения этих испытаний оно может стать основой для лечения эболы. Как сообщают исследователи из Канады, в ходе испытания макаки резусы были заражены эболой, и ряду из приматов с трехдневными интервалами давали три дозы препарата ZMapp. Такое лечение позволяло избавиться от симптомов лихорадки эболы – сыпи, обильных кровоте ..
Вся статья

Исследователи из Национальной Лаборатории Оук Ридж заявляют, что переработанные автомобильные покрышки смогут реинкарнироваться в литий-ионные аккумуляторы, которые смогут давать энергию для электромобилей и запасать электричество, полученное в результате переработки энергии солнца и ветра.   Модификация микроструктуры углеродной сажи, вещества, которое можно получить при переработке от работавших свой срок автомобильных покрышек, позволила исследователям из группы Паранса Парантамана (Parans Paranthaman) и Амита Наскара (Amit Naskar) разработать более эффективный анод для литий-ионных аккумуляторов, который может использоваться в качестве хозяина для ионов лития в процессе зарядки. Разработанный метод отличается целым рядом преимуществ по сравнению с известными подходами к получению анодов для литий-ионных аккумуляторов. Как отмечает Парантаман, использование переработанных автомобильных покрышек в качестве сырья для процессов химической технологии привлекательно н ..
Вся статья

Ароматические соединения и ароматические фрагменты можно обнаружить как в петро-, так и олеохимическом сырье и зачастую для получения топлива или ценных химических веществ из ископаемых или природных ресурсов необходимо проводить селективное расщепление связи углерод-углерод в ароматической системе. Эта задача осложняется чрезвычайно высокой прочностью ароматических связей углерод-углерод. В химической промышленности для расщепления ароматических углерод-углеродных связей необходимо использовать твердотельные катализаторы и высокие температуры. Эти условия, в свою очередь, приводят к тому, что расщепления протекает неселективно и результатом таких реакций является смесь продуктов, да и механизм такого расщепления до настоящего время ясен не до конца. В новом исследовании Жаомин Ху (Zhaomin Hou) с коллегами продемонстрировал, как с помощью металлокомплексного соединения – трехядерного гидрида титана можно активировать молекулу бензола и расщепить ароматические связи углерод-у ..
Вся статья

Первый флуоресцентный индикатор, способный измерить содержание жира в молоке, предназначен для усиления контроля качества молока, особенно в областях с недостаточно развитой инфраструктурой для проведения анализов. На регулярной основе по всему земному шару молоко потребляют около шести миллиардов человек. Содержание жиров в молоке или попросту говоря, его жирность представляет собой важный параметр качества молока, который помимо указания собственно на содержание жиров также связан с содержанием в молоке белков, витаминов и других питательных веществ. Даже не учитывая последнее обстоятельство, потребитель в магазине обычно берет молоко, ориентируясь на его жирность.   Чаще всего жирность молока определяют с помощью ИК-спектроскопии, метода Гербера или лактометров. Метод, основанный на регистрации спектров ИК, хотя и является экспрессным, но сложен, и требует больших материальных затрат. Определение жирности с помощью лактометров осуществляется просто и стоит недоро ..
Вся статья

Тот самый фтор, который можно найти в наших зубных пастах и других потребительских продуктах, наиболее вероятно, образовался миллиарды лет назад в ныне мертвых звездах, относящихся к тому же типу, что и наше Солнце. К такому выводу пришли астрономы из Университета Лунда (Швеция) совместно с коллегами из Ирландии и США. Фтор, входит в состав тефлона, зубной пасты и многих лекарственных препаратов. Однако, до настоящего времени происхождение этого элемента было покрыто мраком тайны, и для описания образования фтора было предложено три теоретических модели.   Результаты нового исследования подтверждают ту модель, в соответствии с которой фтор образуется в конце жизненного пути звезд, сходных по классу с нашим Солнцем, однако несколько более массивных. И Солнце, и планеты солнечной системы образовались из материала, высвободившегося при разрушении этих ныне погибших звезд. Как отмечает руководитель исследования, Нильс Райд (Nils Ryde), исследователи из его группы из ..
Вся статья

Фосфор играет исключительно важную роль в процессах обмена энергии в растительных организмах, из-за чего для нормального роста и развития сельскохозяйственных культур необходимо применение фосфорных удобрений. Это обстоятельство заставляет ряд ученых беспокоиться по поводу перспективы исчерпания природного сырья для синтеза фосфорных удобрений – апатитов и искать новые фосфатов.   Исследователи из Миннесоты сообщают, что они могут выделить от 80 до 90% фосфора, содержащегося в навозе животных, за счет нагревания биомассы, суспендированной в воде. Разработанный исследователями процесс гидротермической карбонизации требует меньше энергии, чем методы, которые ранее применялись для выделения фосфора из отходов. Фосфор играет исключительно важную роль в процессах обмена энергии в растительных организмах, из-за чего для нормального роста и развития сельскохозяйственных культур необходимо применение фосфорных удобрений. Это обстоятельство заставляет ряд ученых беспокоиться ..
Вся статья

Открытие, сделанное физиками из Университета Канзаса, поможет исследователям с высокой точностью предсказывать то, что ранее считалось непредсказуемым. Юцзюнь Ван (Yujun Wang) и Пол Джульен (Paul Julienne) провели теоретическое исследование, направленное на предсказание и понимание результатов химических процессов, в которых при сверххолодных температурах участвует три атома. Результаты их работы помогают объяснить наиболее вероятный исход таких химических процессов, а также пролить свет на природу квантовых состояний.   Ван и Джульен разработали надежную и при этом простую модель, которая успешно справляется с предсказанием того, как протекает взаимодействие между атомами при ультранизких температурах. Эта модель, которая на настоящий момент считается лучшей из имеющихся в наличии, учитывает как спиновое состояние атомов, так и ван дер Ваальсово взаимодействие. Как отмечает Ван, долгое время предполагалось, что результаты такого типа реакций, в которых участвуе ..
Вся статья

Исследователи из Канады использовали струйный принтер для создания сенсоров, которые в присутствии целевой биомолекулы издают резкий запах [1]. Чаще всего о наличии интересующего нас вещества в анализируемой системе мы можем судить по изменению цвета индикатора или флуоресценции. Карлос Филип (Carlos Filipe) из Университета МакМастера решил разработать сенсор-индикатор, который давал бы сигнал о присутствии вещества, которое необходимо обнаружить, в форме запаха. Исследователь подчеркивает, что люди регулярно полагаются на обоняние в повседневной жизни, однако в наше время применение обоняния для аналитической химии можно считать недооцененным. Исследователь подчеркивает, что использовать обоняние очень удобно для того, кто не имеет возможности (или привычки) постоянно следить и ожидать визуального отклика сенсора, а вот сигнал в форме запаха сам по себе настигнет пользователя. Ранее исследователи из группы Филипа получили сенсор на аденозинтрифосфат (АТФ), в котором в ..
Вся статья

Исследователи из Германии разработали высокоточную методику генетической инженерии, позволяющую контролировать направление перемещения электронов, выделяющихся в ходе начальных стадий фотосинтеза в микроводорослях и использовали эту методику для пятикратного увеличения образования водорода [1]. Водород привлекает все больший интерес исследователей и инженеров как экологически чистая альтернатива привычному ископаемому топливу, однако, поскольку большая часть водорода в настоящее время производится переработкой природного газа, как отмечает Оливер Индервильди (Oliver Inderwildi) из Оксфорда, общее экологическое давление от использования такого водорода, естественно высоко, и его можно рассматривать как «волка в овечьей шкуре». Существующие в природе микроводоросли могут выделять водород, поглощая энергию солнечного света, однако такая, раннеэволюционная версия фотосинтеза отличается низкой производительностью по водороду, поскольку большая часть электронов, образующихся при ..
Вся статья

Характеризация наночастиц с атомным разрешением может оказаться полезной для более глубокого понимания каталитической активности этих материалов.   Новые результаты исследования показывают, что существует возможность применения электронной микроскопии для получения информации об одном отдельном кластере золота, размер которого превышает один нанометр. То, что полученные таким образом результаты релевантны, доказывает параллельное исследование таких кластеров методами малоуглового рассеяния рентгеновских лучей, ИК-спектроскопии поглощения и с помощью расчетов методами функционала плотности. Наночастицы золота представляют собой фундаментальный научный интерес – они являются мостиком, соединяющим с одной стороны атомы и атомные кластеры, а с другой – макроскопическое состояние металла. Размеры наночастиц золота составляют от 1 до 100 нанометров, и эти частицы применяются в технологии квантовых точек, как метки в биомедицинских исследованиях, а также во многих других о ..
Вся статья

Испанские исследователи разработали способ отслеживания особенностей распределения в биологических системах кластерных комплексов бора, применяющихся в качестве переносчика бора для такого перспективного направления онкологических заболеваний, как бор-нейтрон-захватная терапия [boron neutron capture therapy (BNCT)]. Лекарственные препараты, основой которых является кластерный комплекс бора COSAN (кобальтабисдикарболлид – cobaltabisdicarbollide) использует то, что в клетках опухоли наблюдается сверхэкспрессия рецепторов мембраны , что позволяет доставлять через мембрану терапевтические дозы нуклида 10B. Несмотря на то, что 10B стабилен, если облучить клетку пучком нейтронов, ядро 10B захватывает нейтрон и затем распадается, высвобождая обладающую высокой энергией α-частицу, разрушая клетку.   Несмотря на перспективность, главной помехой в разработке такого типа терапии являлся недостаток методик, позволяющих эффективно определить эффективность аккумули ..
Вся статья

Новый, чрезвычайно устойчивый сверхпроводниковый материал обнаружен исследователями из Европы и США. Немаловажным является тот факт, что сверхпроводимость тетраборида железа была предсказана на основе усовершенствованных расчетов электронной структуры за многие годы до практического синтеза этого материала.   Исследователи надеются, что новая работа может стать отправной точкой для предсказания новых суперпроводников с помощью вычислительных алгоритмов. Применение компьютерных моделей для разработки функциональных материалов значительно продвинулось, устраняя, таким образом, необходимость в синтезах многочисленных соединений с целью найти одно соединение с требуемыми свойствами. Однако теоретическое предсказание сверхпроводимости остается чрезвычайно трудным. Это происходит потому, что электроны образуют куперовские пары, которые ответственны за сверхпроводимость, только при чрезвычайно низких значениях энергии, и расчеты электронной структуры нуждаются в очень высо ..
Вся статья

Фотосинтез – процесс, в ходе которого энергия света преобразуется в химическую энергию за счет конверсии диоксида углерода и воды в углеводы и кислород.   Известно немалое количество работ, в ходе которых в качестве источника света, альтернативного солнечному, использовались светоизлучающие диоды [light emitting diodes (LED)] и флуоресцентные лампы, биолюминесцентные источники света изучены гораздо в меньшей степени. Тем не менее, к преимуществам биолюминесценции можно отнести отсутствие побочного выделения тепла, высокоэффективная эффективность конверсии энергии, а также отсутствие необходимости в использовании электрических схем для источников света. Китайские исследователи сообщают, что в отсутствие солнечного света биолюминесценция может поставлять энергию, необходимую для протекания процесса фотосинтеза.   При окислении люминола до его дианионной формы действием пероксида водорода в присутствии фермента пероксидазы, выделенной из хрена, вещество пр ..
Вся статья

Немецкие ученые обнаружили квазипериодические кристаллы или квазикристаллы в оксидных материалах. Открытие предполагает возможность существования намного большего количества квазикристаллов, несмотря на то, что к настоящему времени было обнаружено только несколько веществ такого типа. Квазикристаллы являются структурами, которые имеют общий порядок, но не точную периодичность, характерную для обычных кристаллов. Простыми словами, если вы сделаете копию структуры кристалла на одном участке кристаллической решетки, а затем наложите ее на другой участок, обе эти структуры полностью совместятся. Однако для квазикристаллов такого не происходит.   С тех пор как Дэн Шехтман (Dan Shechtman), израильский ученый-материаловед, впервые открыл квазикристаллы в начале 80-х годов 20 века – достижение, которое позволило ему заслужить Нобелевскую премию по химии в 2011 году, ученые пытаются обнаружить больше образцов квазикристаллов. До настоящего времени большая часть квазикристалл ..
Вся статья

Американские ученые изобрели новый тип аккумулятора. Так называемые «расплавленные воздушные аккумуляторы» («molten air batteries») отличаются самой высокие емкостью заряда среди всех типов существующих в настоящее время аккумуляторов. Дешевые батареи, отличающиеся большей удельной ёмкостью заряда/энергии необходимы для применения во многих областях. Так, например, единственным препятствием к крупномасштабному внедрению электромобилей, является сравнительно небольшое расстояние, которое может проехать такое транспортное средство, прежде чем его аккумулятор необходимо будет перезарядить. Стюарт Лихт (Stuart Licht) из Университета Джорджа Вашингтона считает, что разработанные в ее группе расплавленные воздушные аккумуляторы могли бы решить эту задачу. Исследователи создали три различные версии аккумулятора, используя в качестве жидкого электролита железо, углерод или борид ванадия. Аналогично металл-воздушным аккумуляторам в расплавленных воздушных аккумуляторов в качестве кат ..
Вся статья

Новый термин, введенный исследователями – «тетрельное связывание» (tetrel bonding) описывает малоизученное, но прочное нековалентное взаимодействие, возникающее между электронодонорами и элементами 14 группы – кремнием, германием и оловом [1]. Расчеты, выполненные в группе Антонио Фронтеры (Antonio Frontera) из Университета Балеарских островов, позволяют ответить на вопрос – какова роль этих взаимодействий в современной химии. Как отмечает, Фронтера, тетрельное связыванием сравнимо по прочности с водородными связями и другими взаимодействиями с σ-полостью. «σ-Полость» представляет собой обладающую низкой электронной плотностью и, таким образом, положительно заряженная область, расположенная вблизи образующих σ-связи элементов 14-17 групп. Такие области локализованы с тыльной стороны от образованной атомом σ-связи по той же оси, по которой распространяется эта связь. Положительный заряд способствует тому, что атомы могут выступать в качестве кислот Льюиса и связываться н ..
Вся статья

Японские ученые смоделировали микроустройство для контроля над эффектом, который различные химические вещества могут оказать на развитие пыльцевых трубочек. В высших растениях, мужские и женские гаметы размещаются в отдельных тканях растения. Мужская гамета вырабатывается внутри пыльцевого зерна и для того, чтобы произошло опыление, мужская гамета должна быть перенесена в женскую часть растения с помощью растущей пыльцевой трубочки. Химические сигналы от женской части растения привлекают пыльцевую трубочку в ее направлении, и только совместимые пыльцевые трубочки могут достичь полного успеха. Несмотря на то, что эти события происходят вокруг нас каждый день, их очень сложно изучать из-за того, что они происходят на микроуровне. Ранее в рамках исследования размножения растения предполагалось, что направление роста пыльцевой трубочки контролируется градиентом молекул аттрактанта. Однако, современные аналитические методы не позволяют определить точную концентрацию молекул аттра ..
Вся статья

Одной из главных задач, которые решают химики, является установление строения химических соединений, поэтому любая технология, позволяющая получить большую информацию о мире молекул и химических связей, оказывает значительное влияние на химию и химиков. Очередная успешная попытка разглядеть невидимое была предпринята исследователями из Китая – они сообщают о первом примере визуаизации водородных связей с помощью атомно-силового микроскопа. Новое исследование, выполненное Сяохуэем Цю (Xiaohui Qiu) и его коллегами из Национального центра нанонауки и технологии Китая можно считать следующим шагом в использовании АСМ для визуализации молекулярных структур – исследователи использовали такой же бесконтактный атомно-силовой микроскоп, как и группа Фишера, но уже для слежения не за ковалентными, а гораздо более слабыми – водородными взаимодействиями. Атомно-силовой микроскоп может быть использован для изучения материалов двумя способами. В контактном АСМ зонд микроскопа из кремн ..
Вся статья

Лигнин, компонент клеточных стенок растений, придающий растениям прочность, и позволяющий им вырастать до больших размеров, в тоже время является препятствием при переработке биомассы растений в биотопливо. Для отработки новых способов использования лигнина исследователи из Великобритании разработали эффективный способ по созданию сложных соединений, которые могли бы выступать в качестве модели лигнина, чтобы помочь себе представить лучший способ разрушения этого биополимера. В отличие от целлюлозы, компонента клеточной стенки растения с повторяющейся и регулярной полимерной структурой, лигнин является сложным и неупорядоченным полимером. Структурные звенья лигнина соединяются за счет различных связей, так что один единственный процесс не может разрушить их все. Ранее для моделирования химического строения лигнина использовались мономеры и димеры, но они были слишком простыми для изучения самого лигнина. Были синтезированы и более сложные по строению тримеры, тетрамеры и гек ..
Вся статья

Группа китайских исследователей предположила, что напиток, которым мы запиваем спиртное, может изменить воздействие алкоголя на ваш организм. По результатам испытаний, в которых принимал участие целый ряд безалкогольных напитков, газированный напиток Спрайт (Sprite) оказался потенциальным средством по облегчению симптомов, связанных с употреблением алкоголя. Последствия чрезмерного употребления алкоголя хорошо известны. В короткий срок алкоголь приводит к чувству опьянения, за которым неизбежно следует похмелье, в то время как систематическое потребление алкоголя в количествах больше рекомендуемых может стать причиной поражения печени, заболеваний сердечно-сосудистой системы, инсульта и рака. Некоторые вредные последствия приема алкоголя вызваны не самим этиловым спиртом, а первым метаболитом этанола, а именно ацетальдегидом. Этанол метаболизируется в ацетальдегид с помощью фермента, известного как алкогольдегидрогеназа (ADH), который затем переходит в ацетат с участием альд ..
Вся статья