Нейросеть помогла рассчитать температуру Аррениуса по двум параметрам материала

Многие твердые материалы, используемые в быту и в технике, например стекла, металлы и пластмассы, изначально имеют вид так называемых расплавов — вязких жидкостей, которые при определенной температуре застывают, переходя в твердое состояние. Точку, при которой начинается изменение агрегатного состояния, называют температурой Аррениуса. Если температура выше этого значения, атомы в жидкости подвижны, что делает материал текучим; при приближении к температуре Аррениуса атомы начинают двигаться связано — группами — и медленнее, чем раньше, что является признаком подготовки жидкости к затвердеванию. 

Знать температуру Аррениуса важно при производстве любых твердых материалов, поскольку она помогает предсказывать вязкость и атомную структуру конечного вещества. Однако точно определить температуру Аррениуса для силикатных и боратных материалов — например, стекол — оказывается сложной задачей, поскольку в них медленное движение атомов группами продолжается даже после достижения температуры, соответствующей застыванию.

Ученые из Казанского федерального университета🏛 разработали метод на основе нейронной сети, который поможет быстро и точно определять температуру Аррениуса. Предложенный подход позволил авторам с точностью более 90% определить этот параметр для различных типов материалов — металлических, силикатных, боратных и органических. Новый алгоритм поможет ускорить процесс производства таких материалов как стекло и сплавы металлов, а также точнее контролировать их качество.

Работа опубликована в журнале 📕Materials (IF = 3.75)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/524
#новости

Лаборатория цифровой и изобразительной голографии

📍Организация: Университет ИТМО🏛
🧑🏻‍🔬Области науки: Оптика, Фотоника, Визуализация

Чем мы занимаемся:
Развиваем методы количественной фазовой визуализации, восстановления фазы из распределений интенсивности, голографической томографией, разрабатываем подход к оцифровке информации, записанной в изобразительных голограммах. Изготавливаем изобразительные голограммы. Занимаемся фундаментальными исследованиями в области фемтосекундной и терагерцовой и сингулярной оптики.

🔬Направления исследований:

— Восстановление фазы для ТГц визуализации

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/434

#лаборатории

Радиация заставила ряску поглощать цинк, но защитила ее хлоропласты

Первой в истории СССР радиационной катастрофой стала авария не на Чернобыльской АЭС, а на уральском химкомбинате «Маяк». Осенью 1957 года вышла из строя система охлаждения, что привело к взрыву погребенной в бетоне емкости с радиоактивными отходами. Изотопы, в том числе долгоживущие стронций-90 и цезий-137, оказались в окружающей среде и распространились на территории примерно в два десятка квадратных километров — впоследствии их назвали Восточно-Уральским радиоактивным следом (ВУРС). Радиационное загрязнение здесь не ликвидировано полностью и до сих пор.

В своей новой работе сотрудники Института биологии КНЦ УрО РАН решили выяснить, как радиационное излучение влияет на жизнедеятельность одного из наиболее широко распространенных водных растений — ряски. При этом они учли то, что многие стоячие водоемы, где ряска обитает, загрязнены тяжелыми металлами, в том числе цинком. Последний необходим для работы клеточных ферментов, однако в больших дозах становится токсичен. Так, авторы облучали ряску разными дозами гамма-излучения (18, 42 и 63 Гр), а затем помещали на неделю в воду с избытком цинка и исследовали, как изменятся внешний вид и клетки растений, а также как сильно они будут поглощать тяжелые металлы.

Работа опубликована в журнале 📕Aquatic Toxicology (IF = 5.20)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/525
#новости

#конференции

📌XVII Курчатовская междисциплинарная молодежная научная школа

🏛Место проведения — Москва, НИЦ Курчатовский институт🏛;
🗓Даты проведения — 20-23 марта 2023;
⏰Сроки регистрации — до 1 марта 2023;
👥Способ проведения — офлайн;
🔗Подробнее — по ссылке

Красноухие черепахи захватили Евразию сразу с двух сторон

Красноухие черепахи — популярные домашние питомцы и декоративные прудовые животные. Молодые особи маленькие и очень яркие, поэтому привлекают внимание людей. Однако с возрастом многое меняется: черепахи вырастают и становятся не столь красивыми, к тому же агрессивными, не прочь укусить хозяина за палец. Из-за этого люди часто выпускают повзрослевших питомцев в ближайший водоем.

Эти черепахи очень хорошо адаптируются к новым условиям и вытесняют представителей местной фауны. Более того, красноухие черепахи скрещиваются с местными, что приводит к «генетическому загрязнению», а также являются переносчиками заболеваний, в том числе опасных для человека, например сальмонеллеза.

Чтобы предотвратить изменения в экосистемах, люди пытаются остановить распространение этого животного по всему миру. Например, торговля мелкими особями была запрещена в 1970-х годах в США, а ввоз этой рептилии в Европу полностью прекращен с 1997 года. Однако эти меры не помогли — сегодня красноухая черепаха расселилась на всех континентах, кроме Антарктиды.

Исследователи из Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН🏛 совместно с зарубежными коллегами с 2002 по 2020 годы собирали данные о распространении красноухих черепах в водоемах по всей Евразии. Кроме того, они использовали информацию об ареале этих животных из научных работ с 1968 года. В результате ученые проследили, как красноухие черепахи захватывали водоемы Евразии.

📑Работа опубликована в журнале NeoBiota (IF = 4.23)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/527
#новости

Получен красный нанолюминофор с рекордным квантовым выходом

Нанолюминофор — это наноразмерное вещество, которое преобразовывает поглощаемую энергию в световое излучение в какой-либо области видимого спектра. Красные нанолюминофоры востребованы на рынке, так как позволяют получать источники теплого белого света.

В ряде приложений красное свечение нужно само по себе. Такие нанолюминофоры применяют для создания оптических меток в биовизуализации — передовом методе диагностики заболеваний, в том числе онкологических. Их используют в новейших дисплеях для повышения пространственного разрешения. Наконец, они нужны для термолюминесцентных датчиков.

Чем меньше размер светящихся наночастиц, тем они эффективнее для указанных приложений. Но при уменьшении их размера падает показатель квантового выхода — отношение количества испускаемых фотонов к количеству поглощенных фотонов. Квантовый выход отвечает за энергоэффективность и яркость источников на основе нанолюминофоров.

Ученые Института катализа СО РАН🏛 с помощью метода лазерного испарения синтезировали люминесцентные наноматериалы — красные оксидные нанолюминофоры на основе оксида иттрия. Им удалось достичь рекордного квантового выхода в этих соединениях — выше 60%, а значит, источники на их основе будут энергоэффективными и яркими. Полученные материалы уже могут использоваться в биотехнологиях и электронике.

Работа опубликована в журнале 📕Ceramics International (IF = 5.53)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/526
#новости

#конференции

📌Школа по физике кварк-глюонной материи

🏛Место проведения — Дубна, ОИЯИ🏛;
🗓Даты проведения — 30 марта — 3 апреля 2023;
⏰Сроки подачи заявок — до 1 марта 2023;
👥Способ проведения — офлайн;
🔗Подробнее — по ссылке

📑Как рассказать о своем исследовании и попасть в новости?

👩🏻‍💻На нашем сайте регулярно публикуются свежие новости из мира науки. С помощью фильтров можно выполнить поиск по интересующим областям наук. На страничке каждой новости можно найти публикации, на основе которых написан материал, и перейдя по ссылке, ознакомиться со всей информацией о них.

📥Если вы хотите рассказать о вашей новой публикации, можете выслать нам текст пресс-релиза. Мы также можем помочь вам с его написанием. Для этого необходимо отправить нам на почту info@colab.ws ссылку (DOI), или воспользоваться кнопкой Предложить новость.

🏛Если организация, к которой принадлежит ваша лаборатория, опубликовала пресс-релиз по вашей статье, то он размещается в разделе Новости с указанием публикации, профилей авторов и страниц лабораторий, в рамках которых проводилось исследование.

Для зарегистрированных пользователей все свежие новости отображаются на главной странице. Регистрируйте свой профиль и читайте новости о лучших публикациях ваших коллег!🔥

Профилактический РНК-препарат защитил мышей от ботулотоксина

Ботулизм — редкое, но тяжелое и часто смертельное заболевание, вызываемое ботулиническим нейротоксином, продуцируемым бактерией Clostridium botulinum. Недуг чаще всего возникает после приема зараженной пищи, проникновения спор через раны или когда споры проглатываются, а затем прорастают в желудочно-кишечном тракте.

Из-за тяжести и быстрого появления симптомов воздействие ботулинического токсина требует немедленной антитоксиновой терапии, которая обычно основана на сыворотке лошадей. Вакцина против ботулизма существует, но она редко используется, поскольку ее эффективность не была полностью изучена, а еще обнаружены серьезные побочные эффекты.

Привлекательным видится подход, когда в организм пациента вводят матричные РНК (мРНК), на основе которых его клетки самостоятельно синтезируют рабочие антитела к опасным молекулам. В своей новой работе исследователи из НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи вместе с коллегами из МГУ им. М.В. Ломоносова🏛, ИБХ РАН🏛 и Сеченовского университета предложили систему из мРНК, кодирующей вариабельный домен антитела к ботулотоксину, который непосредственно с ним связывается, и концевой участок антитела, который взаимодействует с иммунными клетками.

Работа опубликована в журнале 📕Frontiers in Immunology (IF = 8.79)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/528
#новости

Белковый аэрогель стал основой системы доставки лекарств в мозг через нос

Аэрогели — класс высокопористых материалов, представляющих собой гель, в котором жидкая фаза полностью замещена газообразной. Благодаря необычному сочетанию свойств (низкая плотность и теплопроводность, а также одновременно высокая твердость и прозрачность) аэрогели применяют для получения тепло- и звукоизоляционных материалов, сорбентов, клеточных матриксов, накопителей энергии, катализаторов и высокоэффективных средств доставки лекарственных средств.

В рамках проекта "Нанобиотехнологии для лечения и диагностики социально значимых заболеваний" в РХТУ им. Д.И. Менделеева впервые в мире создан первый сухой назальный спрей на основе аэрогеля. Учеными разработана технология по получению микрочастиц аэрогелей на основе хитозана и яичного белка, которые обладают необходимым аэродинамическим диаметром 50–100 мкм, в них внедрено активное вещество и таким образом получен сухой назальный спрей.

Работа опубликована в журнале 📕Gels (IF = 4.43)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/529
#новости

#конференции

📌65-я Всероссийская научная конференция МФТИ в честь 115-летия Л.Д. Ландау

🏛Место проведения — Долгопрудный, МФТИ🏛;
🗓Даты проведения — 3-6 апреля 2023;
⏰Сроки регистрации — до 6 марта 2023;
👥Способ проведения — офлайн;
🔗Подробнее — по ссылке

Лаборатория биоэлектрохимии

📍Организация: Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН🏛
🧑🏻‍🔬Области науки: Биофизика, Электрохимия, Молекулярная биология

Чем мы занимаемся:
Лаборатория занимается всеми аспектами биофизики клеточных мембран и вирусов, созданием антибактериальных и противовирусных лекарственных препаратов, комбинируя методы электрохимии, органической химии, структурной биологии, биофизики и молекулярного моделирования.

🔬Направления исследований:

— Физико-химические механизмы самоорганизации вирусов

— Антибактериальные препараты

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/435

#лаборатории

Без «хвоста» белка Orb2 плодовые мушки потеряли долговременную память

Нейроны, или нервные клетки, активно обмениваются между собой информацией, дотягиваясь друг до друга отростками и передавая импульсы в местах так называемого синаптического контакта или просто синапсах. Они также могут надолго запоминать какие-то определенные импульсы, синтезируя новые белки и направляя их работать к синапсам. Именно этот процесс лежит в основе долговременной памяти и обучения.

На новое рабочее место не всегда идут именно готовые белки — часто туда направляются мРНК, на матрице которых их уже синтезируют рибосомы. Чтобы молекула благополучно добралась в нужное место, у нее есть вспомогательный «хвост», называемый 3'-нетранслируемой областью (3'-НТО).

Одними из известных последовательностей, расположенными в 3'-НТО, являются элементы цитоплазматического полиаденилирования (CPE). Такие последовательности распознают CPEB-белки, которые, в зависимости от биологического контекста, способны как активировать, так и подавлять трансляцию с этой мРНК. Как правило, различные модификации белка Orb2, происходящие в ответ на стимуляцию синапса, приводят к формированию его олигомеров.

Сотрудники Института биологии гена РАН🏛, Института физиологии им. И.П. Павлова РАН🏛 и Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова вместе с американскими коллегами сосредоточились на исследовании функций 3'-НТО мРНК Orb2 — одного из семейства CPEB-белков у плодовых мушек. Он играет важную роль в образовании половых клеток, развитии зародышей и функционировании нервной системы — в том числе памяти.

Работа опубликована в журнале 📕Cells (IF = 7.67)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/530
#новости

Предложен новый способ получения белка-усилителя вакцин

Суть работы вакцин заключается в том, чтобы иммунная система отреагировала на определенный антиген (потенциально опасное вещество, обычно один из белков патогена), который содержится в препарате. Так организм может познакомиться с возбудителем безопасно, не заболевая, и при последующей встрече оперативно его обезвредить.

Однако препарат только с целевым антигеном может быть недостаточно эффективным, например, слишком быстро разрушаться в крови и оттого плохо «запоминаться». Усилить его можно при помощи особых добавок — адъювантов. Они служат либо носителями антигена, обеспечивая его длительное циркулирование в организме и даже доставку в определенные иммунные клетки, либо дополнительными раздражителями, которые воспринимается врожденными механизмами защиты и сразу вызывают сильную реакцию.

Ученые ФИЦ Биотехнологии РАН🏛 вместе с коллегами из Института иммунологии ФМБА России придумали, как улучшить производство одного из наиболее популярных адъювантов — белка CRM197. Традиционно его получают из мутантной патогенной дифтерийной коринебактерии, но ее культуры растут достаточно медленно и выход продукта мал. Авторы создали новый штамм кишечной палочки, который способен синтезировать целевой белок.

📑Работа опубликована в журнале 📕BioTech

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/531
#новости