Новый метод извлечения ДНК позволит определять владельцев древних артефактов

На раскопках древних стоянок людей обычно обнаруживается множество объектов, возраст которых может различаться на сотни или тысячи лет, даже если они находятся в непосредственной близости. В результате бывает сложно сопоставить конкретную находку и того или иного обитателя поселения. Последние достижения в разработке методик извлечения ДНК могли бы помочь в решении этой проблемы, однако точное определение конкретной особи все еще нетривиальная задача. Теоретически такие анализы наиболее перспективны для артефактов, изготовленных из костей или зубов животных, не только потому, что они пористые и потому в них хорошо задерживаются жидкости организма (кровь, пот, слюна), но и потому, что они содержат гидроксиапатит, способный защитить ДНК от деградации. 

Другой вопрос состоит в том, как извлечь наследственный материал из «костяной ловушки», то есть ценного артефакта, без повреждений. Сотрудники Института археологии и этнографии СО РАН в составе международной группы предложили метод выделения ДНК из костей и зубов, который сохраняет целостность материала, включая микротопографию его поверхности.

Работа опубликована в журнале 📕 Nature (IF = 69.50)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/616
#новости

#конференции

📌Школа по Магнитно-Резонансной Томографии

🏛Место проведения — Санкт-Петербург, ИТМО🏛;
🗓Даты проведения — 3-8 июля 2023;
⏰Сроки регистрации — до 14 мая 2023;
👥Способ проведения — офлайн;
🔗Подробнее — по ссылке

Ученые проанализировали наномеханические свойства панцирей диатомей

Диатомовые водоросли представляют собой одноклеточные микроводоросли, заключенные в экзоскелеты из кремнезема (панцири), которые служат источником вдохновения для создания усовершенствованных гибридных наноструктур. Они уже применяются для очистки воды от тяжелых металлов, а также в качестве мягких абразивных веществ в составе зубной пасты. В числе технологий, которые могут выиграть от воспроизведения структуры этого панциря, — микроэлектромеханические системы и фотонные интегральные схемы. Первые представляют собой основу для чувствительных, компактных и энергоэффективных микрофонов, а вторые могут стать основой для высокопроизводительных и энергосберегающих устройств, обрабатывающих информацию в форме света, а не электрических импульсов (как в современной электронике).

Сочетая атомно-силовую микроскопию и наноиндентирование (на образец надавливают алмазной иглой и регистрируют его деформацию), научный коллектив изучил механические свойства как высушенных, так и влажных, не очищенных от органики панцирей диатомовых водорослей диаметром 30–40 микрометров. Измерялась твердость, гибкость, вибрационные характеристики и их связь со сложной двухуровневой структурой диатомеи: экзоскелет состоит из двух частей, причем характер пор внутри и снаружи отличается.

Работа опубликована в журнале 📕 Scientific Reports (IF = 5.00)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/617
#новости

Сухая печать золотом позволила создать высокочувствительный экспресс-анализатор

Рамановская спектроскопия выявляет тип молекул по колебательному спектру: они поглощают энергию падающего света, моментально переизлучая его на других, весьма специфических частотах. Разность частот регистрируется в виде спектра. Можно увеличить чувствительность метода, если нанести исследуемое вещество на покрытую металлическими наночастицами подложку. Такая техника называется поверхностно-усиленной рамановской спектроскопией (англ. SERS — Surface enhanced Raman spectroscopy), и в ее основе лежит явление плазмонного резонанса. В этом методе сигнал неупруго рассеивается анализируемым веществом и усиливается окружающими наночастицами, образующими плазмонную наноструктуру.

Обычные способы создания плазмонных наноструктур, такие как электронная литография и осаждение вещества из паровой или жидкой фазы, могут загрязнять поверхность подложки, а это чревато появлением шумов на спектрах. Физики из МФТИ🏛 предложили альтернативный метод — сухую аэрозольную печать. На подложку наносятся наночастицы металла, полученные в газоразрядной камере. При этом можно легко управлять синтезом наночастиц, изменять их размеры, количество, а также не нужно применять никакие вспомогательные вещества. В новой работе авторы использовали несколько способов модификации синтезированных таким образом золотых наночастиц, чтобы оценить, как это повлияет на интенсивность сигнала SERS.

Работа опубликована в журнале 📕Nanomaterials (IF = 5.72)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/619
#новости

Патоген приобрел антибиотикорезистентность без изменения ДНК

Туберкулез входит в топ-10 причин смерти во всем мире, а возбудитель этого заболевания — микроорганизм Mycobacterium tuberculosis — обнаруживается примерно у четверти населения земного шара, хотя и в «спящей форме». Если организм ослаблен — например, иммунным заболеванием, — то туберкулез может перейти в активную стадию, очень опасную без надлежащего лечения.

Равно как и с другими патогенными микроорганизмами, в случае туберкулезных микобактерий имеет место лекарственная резистентность, то есть невосприимчивость к одному или даже нескольким препаратам. Так, представители рода Mycobacterium обладают большим запасом генов, участвующих в появлении устойчивости, — резистомом. Основной ген-регулятор резистома whiB7 может обеспечить достаточно высокий уровень сопротивляемости к противомикробным препаратам независимо от механизма его действия.

Исследователи из Института экологии Российского университета дружбы народов, Института общей генетики имени Н.И. Вавилова🏛 и Башкирского государственного аграрного университета изучили влияние малых доз антибиотиков на формирование лекарственной устойчивости у микобактерий. В исследовании были задействованы непатогенные родственники возбудителя туберкулеза M. smegmatis mc2 155. Генетически они очень близки, однако у исследуемого штамма примерно вдвое больше генов, ответственных за нейтрализацию различных лекарственных средств.

Работа опубликована в журнале 📕Biology (IF = 5.17)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/618
#новости

Группа Молекулярной фотодинамики

📍Организация: Институт химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН🏛
🧑🏻‍🔬Области науки: Молекулярная физика, Фотохимия, Фотофизика

Чем мы занимаемся:
Основная тематика группы связана с изучением механизма и динамики фотоинициируемых процессов в молекулах и слабосвязанных молекулярных комплексах, в том числе Ван дер Ваальсовых комплексах молекулярного кислорода X-O2, а также столкновительных комплексах X-O2 в газовой фазе и «контактных» комплексах X-O2 в конденсированной среде. Также методами квантовой химии исследуются супрамолекулярные электронновозбужденные состояния Ван дер Ваальсовых комплексов кислорода X-O2, определяющие влияние молекулярного окружения на фотофизику и фотохимию кислорода в газовой фазе и конденсированных средах.

🔬Направления исследований:

— Газофазный подход к изучению элементарных процессов гетерогенного фотокатализа

— Исследование процессов образования ковалентно связанного аргона

— Слабосвязанные комплексы Х-О2 как новый источник синглетного кислорода

— Деление синглетного экситона в димерах полиацена в свободном состоянии и при изоляции в гелиевой нанокапле

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/464

#лаборатории

Добавка для похудения усугубила последствия инсульта

Инсультами называют сразу несколько патологий, при которых происходит резкое нарушение кровоснабжения головного мозга. Поскольку при инсульте снижается кровоснабжение и обеспечение клеток кислородом, нарушается работа митохондрий — энергетических станций клеток, — и происходит гибель нейронов. Это делает митохондрии потенциальными мишенями для разработки противоинсультных препаратов, которые могут ускорить восстановление пациента и предотвратить осложнения. Так как митохондрии участвуют в синтезе энергии из веществ, которые мы получаем с пищей, изменение рациона может оказать влияние на их работу и без приема лекарств.

Например, при кетогенной диете с низким содержанием углеводов и большим количеством жиров основным источником энергии становятся именно жиры. Человек на такой диете быстрее насыщается, и, следовательно, потребляет меньше калорий. Из-за снижения уровня глюкозы в организме в головном мозге меняются активность генов и различные клеточные процессы. Недостаток поступающих калорий запускает синтез веществ, стимулирующих и поддерживающих развитие нейронов. Однако не все люди готовы сократить свой рацион. Поэтому в последнее время препараты, которые снижают аппетит и запускают те же биохимические пути, что и недостаток калорий — например гидроксицитриновая кислота, — становятся более популярными.

Ученые из Воронежского государственного университета и Института физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ🏛 установили, как кетогенная диета и гидроксицитриновая кислота влияют на организм. Для этого они провели эксперимент на мышах. Исследователи разделили 69 грызунов на три группы: одни получали стандартное питание, вторые были на кетогенной диете, а третьим к стандартной еде добавляли гидроксицитриновую кислоту. Мыши питались таким образом в течение двух недель.

Работа опубликована в журнале 📕 Molecular Neurobiology (IF = 5.68)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/620
#новости

Ученые смогли точно настроить энергетическую структуру углеродных точек

Углеродные точки представляют собой частицы из атомов углерода размером в несколько десятков нанометров, способные поглощать, а затем излучать свет в широком диапазоне длин волн. Уникальные оптические свойства и возможность получить их буквально из любого органического соединения (а потом и различным образом модифицировать) сделали такие частицы объектом интереса ученых из самых разных областей. Так, углеродные точки можно использовать в биомедицине при создании биосенсоров, люминесцентных меток и моделировании систем таргетной доставки лекарств.

Еще они могут быть перспективны в оптоэлектронике, однако пока здесь есть некоторые ограничения. В частности, для изготовления солнечных панелей и светоизлучающих диодов на углеродных точках должны быть достаточно конкретные значения энергий высшей занятой и низшей свободной орбиталей — то есть определенный энергетический зазор, который носители заряда должны преодолеть, чтобы возникла проводимость. На данный момент не так много сведений о том, как можно точно настроить энергетическую структуру подобных нанообъектов.

Сотрудники Университета ИТМО🏛 и Санкт-Петербургского государственного университета🏛 вместе с коллегами из Городского университета Гонконга попробовали химически модифицировать углеродные точки при помощи разных органических соединений, а затем оценили, как такое воздействие повлияет на их энергетическую структуру и, соответственно, на оптические свойства. Исходные частицы авторы синтезировали из лимонной кислоты и этилендиамина в гидротермальных условиях, а затем обработали их одним из четырех веществ: лимонной кислотой, бензойной кислотой, мочевиной или о-фенилендиамином.

Работа опубликована в журнале 📕 Nanoscale (IF = 8.31)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/621
#новости

Лаборатория систематики беспозвоночных животных

📍Организация: Институт систематики и экологии животных СО РАН🏛
🧑🏻‍🔬Области науки: Энтомология, Зоология беспозвоночных

Чем мы занимаемся:
1. Изучение происхождения, современного состояния и перспектив трансформаций биологических систем Северной и Центральной Азии.

2. Сравнительный анализ таксономической структуры и установление закономерностей распространения беспозвоночных животных (гамазовых клещей, пауков и насекомых) в различных биогеографических выделах.

3. Определение значения насекомых в экосистемах Западной Сибири: популяций, видов, таксоценов.

🔬Направления исследований:

— Систематика насекомых, пауков и клещей

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/465

#лаборатории

Физики доказали и объяснили анизотропию перовскитов

К перовскитам относится большая группа материалов с псевдокубической структурой. Они имеют общую формулу ABX3, где А — крупный катион, В — катион поменьше, а Х — анион; ими могут быть атомы, близкие по свойствам к кальцию, титану и кислороду соответственно — именно эти элементы входят в состав классического природного перовскита.

Благодаря электрическим, магнитным и оптическим свойствам такие материалы применяются в солнечных батареях, нанолазерах и светодиодах. Теоретически из-за особенностей структуры они должны проявлять анизотропию, то есть характеристики в разных направлениях в кристалле должны различаться. В случае, например, показателя преломления, некоторые ученые обнаруживали отличия, а другие нет. Ученые из МФТИ🏛 с коллегами из МИСиС🏛, ДВФУ🏛 и ИТМО🏛 смогли разрешить это противоречие и объяснили его природу в случае кристаллов перовскита CsPbBr3.

Работа опубликована в журнале 📕Nano Letters (IF = 12.26)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/622
#новости

#объявления

Лаборатория цифрового материаловедения НИТУ МИСИС🏛 приглашает студентов, аспирантов и молодых ученых!

Хотите погрузиться в захватывающий мир науки? Присоединяйтесь к нашей научно-исследовательской лаборатории цифрового материаловедения!

🧑🏻‍🏫У нас вы сможете:

— Пройти преддипломную практику и защитить диплом

— Участвовать в исследовательских проектах, посвященных передовым проблемам науки

— Проводить расчеты на крупнейших суперкомпьютерах

— Получить поддержку опытных (и молодых) наставников

Мы ищем любознательных студентов, аспирантов и молодых ученых для работы в области моделирования наноматериалов и изучения их свойств.

🔬Наши направления исследований:
— Наноструктуры, их стабильность и свойства;
— Реакции на поверхности;
— Наноэлектроника и спинтроника;
— Методы машинного обучения;
— Моделирование процессов доставки лекарств;
— Сорбция на наноматериалах, очистка воды;
— Водородная энергетика;
и многое другое!

В нашей лаборатории вы научитесь решать серьёзные научные задачи, проводить квантово-химические расчеты, писать научные статьи, общаться с ведущими учеными, участвовать в международных научных конференциях, публиковаться в  журналах мирового уровня, участвовать в научных проектах и многое другое. Присоединяйтесь к нашей команде!🧑🏻‍🔬

💬Подробнее: https://colab.ws/ads/58

Если вы хотите опубликовать объявление, переходите по ссылке, заполняйте форму и размещайте ваши запросы!

#конференции

📌Конференция «Аморфные и микрокристаллические полупроводники»

🏛Место проведения — Санкт-Петербург, ФТИ им. Иоффе🏛;
🗓Даты проведения — 3-5 июля 2023;
⏰Сроки регистрации — до 25 мая 2023;
👥Способ проведения — офлайн;
🔗Подробнее — по ссылке

Макроциклы способны подавлять опухоль и дозировать лекарство

В лечении рака существует ряд препятствий. Во-первых, противоопухолевые препараты не только убивают злокачественные клетки, но и повреждают здоровые ткани. Во-вторых, опухолевые клетки быстро делятся и мутируют, спасаясь от цитотоксического действия препаратов. В итоге почти половина из них не реагирует ни на какие лекарства — это называется множественной лекарственной устойчивостью. Она сильно мешает врачам лечить людей от рака и стала настоящей угрозой здоровью населения планеты.

Разработка новых лекарств мало помогает в терапии опухолей, поскольку устойчивость развивается быстро, к тому же некоторые уже существующие мутации могут быть эффективны и против новых препаратов, поэтому пространства для «новизны» становится все меньше. Ученые используют другие подходы: либо упаковывают лекарства в разные формы, которые позволяют использовать терапию более направленно и в меньших дозах, либо разрабатывают наноструктуры, которые сами по себе угнетают рост опухолевых клеток. Во втором случае активность этих структур должна быть химически управляемой и соответствовать ряду требований.

Группа ученых из Казанского федерального университета🏛 в сотрудничестве с коллегами из Шанхайской лаборатории молекулярного катализа и инновационных материалов справилась со второй задачей. Они синтезировали циклические соединения с фрагментами аминокислот (L-триптофана и L-фенилаланина) и показали, что они могут выступать в роли наноконтейнеров для молекул флуоресцина (светящегося красителя). По его свечению исследователи выяснили, что контейнеры, содержащие фрагменты L-триптофана, «открываются» в нейтральной и щелочной среде, оставаясь «закрытыми» в кислой. Наночастицы на основе циклических молекул с L-фенилаланиновыми остатками остаются закрытыми в любых условиях. Таким образом, и те и другие высвобождают или удерживают молекулу красителя в зависимости от кислотности среды — это и есть химическая управляемость.

Работа опубликована в журнале 📕International Journal of Molecular Sciences (IF = 6.21)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/623
#новости