Большое будущее малых частиц

Национальная академия наук и БГУИР разработали наноматериал, который поможет в борьбе с раком


Впервые за долгие годы белорусские разработки в области высоких технологий будут продемонстрированы в США, на выставке–конференции eMerge Americas, которая пройдет 12 — 13 июня в Майами. В том числе заокеанской публике представят наноматериал на основе кремния и благородных металлов, способный найти применение в высокочувствительных датчиках для проведения химического и биомедицинского анализа — вплоть до ранней диагностики рака. И сам материал, и датчики на его основе были созданы в результате совместных исследований ученых Института физики Национальной академии наук и Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. Подробнее о возможностях этих внешне невзрачных темных пластинок «СБ» узнала из первых уст.

Анна Бондаренко.

— По сути, разработанный материал — это подложка из наноструктурированного кремния с осажденной на нее пленкой из наночастиц серебра или золота. На нее и наносится капля раствора, который нужно проанализировать. Благодаря особенностям наноструктур чувствительность анализа значительно возрастает и можно обнаружить вещества при очень низких концентрациях, вплоть до единичных молекул, что сложно сделать другими методами, — демонстрирует образец кандидат технических наук Анна Бондаренко, заместитель проректора по научной работе БГУИР.

Разработка получила название BelSERS, и сейчас подложки под такой маркой покупают российские организации — от Института ядерных исследований в Дубне до университетов и частных компаний. Проявляют интерес и представители стран ЕС и США, ведь при более высокой эффективности, достигаемой за счет собственных ноу–хау, наш материал получился в несколько раз дешевле иностранных аналогов, цена которых колеблется от 15 до 75 евро. Стоимость же одной нашей подложки для зарубежных покупателей — от 5 (на основе серебра) до 30 евро (на основе золота). В БГУИР есть возможность изготавливать их партиями до 200 штук, разных видов.

В мире подобные наноматериалы широко применяются в медицине, геологии, криминалистике. У нас, к сожалению, внедрение разработки идет медленно, в основном потому, что требуется как готовность потенциальных потребителей освоить новинку, так и методики проведения анализа с использованием этого материала. Сейчас BelSERS активно используется только в научных исследованиях. Упор идет на биомедицину. Например, БГУИР помогает академическому Институту физиологии в выполнении задания госпрограммы научных исследований по диагностике колоректального рака. По опыту иностранных коллег известно, что спектры сыворотки крови здорового человека и страдающего онкологическим заболеванием отличаются. Сейчас ученые в сотрудничестве с Минским клиническим онкодиспансером с помощью рамановской спектроскопии и наноструктурированных подложек анализируют изменения в организме человека при наличии у него колоректального рака. В перспективе это может привести к разработке экспресс–метода ранней диагностики онкозаболеваний, поскольку подготовка проб для анализа достаточно проста, а само исследование занимает всего несколько минут.

Наноспутник полетит по Солнцу


Создание наноспутников — малых космических аппаратов массой до 10 килограммов — сейчас популярная тема в университетах по всему миру. В этом году свой собирается запустить и БГУ. Эти устройства предназначены для решения несложных исследовательских задач, довольно просты в изготовлении, а их вывод на орбиту недорог из–за малого веса. Однако такие космические аппараты требуют специфических двигателей — их разработкой сейчас и заняты специалисты научно–исследовательской части БГУИР.

Фото БЕЛТА

— Здесь не подходят технологии, которые используются в больших ракетах — реактивные двигатели на жидком или твердом топливе. В наноспутниках нужно использовать компактные двигатели, которые не требуют большого количества энергии. В этом случае хорошо подходят их электрические варианты. В космическом пространстве легкодоступным источником энергии является Солнце. Поэтому электродвигатели требуют установки солнечных батарей на спутник — и ему не потребуется нести все топливо «на себе», подпитка будет идти за счет энергии Солнца. Сегодня мы занимаемся разработкой так называемых струйных электростатических двигателей благодаря участию в программе Союзного государства «Технология СГ», главным исполнителем которой является Институт тепло– и массообмена Национальной академии наук, — вводит в курс дела кандидат технических наук, сотрудник лаборатории материалов и структур наноэлектроники БГУИР Евгений Чубенко.

Эффективность таких устройств может достигать 80 — 90%. Пока процесс на начальном этапе, идет разработка конструкции. Исследования можно назвать передовыми — в мире существуют всего одна–две фирмы, которые занимаются чем–то подобным. Уже есть примеры использования схожих двигателей в малых космических аппаратах. Цель наших ученых — создать систему с простой конструкцией, которая работала бы на дешевом виде топлива и имела низкую себестоимость. Эффективные и доступные по технологии двигатели будут использоваться в российских и белорусских спутниках. Опытный образец планируется получить к 2020 году.

Кстати


Более 20 лет БГУИР проводит международную конференцию Nanomeeting, где собираются ведущие ученые со всего мира, занятые исследованием наноструктур и разработкой нанотехнологий. На последней такой встрече в конце мая собралось около 150 участников из Беларуси, России, Франции, Германии, Италии, Японии, Сингапура, Кореи и других стран. Столь представительный форум проходит именно в нашей стране не случайно. По словам ректора университета Михаила Батуры, результаты ряда исследований белорусских ученых являются приоритетными в данной области. Например, установленные закономерности химического синтеза наноструктур, обнаруженные новые свойства графена и других углеродных материалов.

vasilishina@sb.by



1/
Фото: Владимир ШЛАПАК
Фото: Владимир ШЛАПАК
Фото: Владимир ШЛАПАК
Фото: Владимир ШЛАПАК
Фото: Владимир ШЛАПАК
Фото: Владимир ШЛАПАК
Фото: Владимир ШЛАПАК
Автор фото: Владимир ШЛАПАК
Версия для печати
Заполните форму или Авторизуйтесь
 
*
 
 
 
*
 
Написать сообщение …Загрузить файлы?

Новости
Все новости