ชีววิทยาสังเคราะห์สามารถช่วยสร้างเอ็มบริโอที่ซับซ้อนได้


Richard Feynman หนึ่งในนักฟิสิกส์ที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดในศตวรรษที่ 20 กล่าวว่า “สิ่งที่ฉันสร้างไม่ได้ฉันไม่เข้าใจ” ไม่น่าแปลกใจที่นักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์หลายคนสังเกตเห็นกระบวนการทางชีววิทยาขั้นพื้นฐานโดยมีจุดประสงค์เพื่อระบุส่วนผสมขั้นต่ำที่สามารถสร้างได้อย่างแม่นยำ ตัวอย่างหนึ่งคือรูปแบบของธรรมชาติที่ Alan Turing สังเกตเห็น

นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษที่เก่งกาจได้แสดงให้เห็นในปี 1952 ว่ามันเป็นไปได้ที่จะอธิบายว่าเนื้อเยื่อที่เป็นเนื้อเดียวกันอย่างสมบูรณ์สามารถใช้สร้างเอ็มบริโอที่ซับซ้อนได้อย่างไรและเขาก็ทำเช่นนั้นโดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่เรียบง่ายและสวยงามที่สุดที่เคยเขียนมา

ผลลัพธ์อย่างหนึ่งของแบบจำลองดังกล่าวคือความสมมาตรที่แสดงโดยเซลล์หรือเนื้อเยื่อสามารถ“ แตก” ได้ภายใต้เงื่อนไขต่างๆ อย่างไรก็ตามทัวริงไม่สามารถทดสอบความคิดของเขาได้และต้องใช้เวลากว่า 70 ปีก่อนที่ความก้าวหน้าทางเทคนิคชีววิทยาจะสามารถประเมินได้อย่างเด็ดขาด ความฝันของทัวริงสามารถทำให้เป็นจริงผ่านข้อเสนอของไฟน์แมนได้หรือไม่? พันธุวิศวกรรมได้พิสูจน์แล้วว่าสามารถทำได้

ตอนนี้ทีมวิจัยจาก Institute of Evolutionary Biology (IBE) ซึ่งเป็นศูนย์ร่วมของ UPF และ Spanish National Research Council (CSIC) ได้พัฒนารูปแบบใหม่และการใช้งานโดยใช้ชีววิทยาสังเคราะห์ที่สามารถสร้างการแตกสมมาตรที่สังเกตได้ ในตัวอ่อนที่มีส่วนผสมน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

ทีมวิจัยได้จัดการนำไปใช้ผ่านทางชีววิทยาสังเคราะห์ (โดยการนำชิ้นส่วนของยีนของสิ่งมีชีวิตอื่นเข้าสู่แบคทีเรีย E. coli) กลไกในการสร้างรูปแบบเชิงพื้นที่ที่พบในสัตว์ที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่น Drosophila melanogaster (แมลงวันผลไม้) หรือมนุษย์ ในการศึกษาทีมงานสังเกตว่าสายพันธุ์ของเชื้อ E. coli ที่ดัดแปลงซึ่งโดยปกติจะเติบโตในรูปแบบวงกลม (สมมาตร) ทำในรูปของดอกไม้ที่มีกลีบดอกเป็นระยะ ๆ ตามที่ทัวริงทำนาย

“ เราต้องการสร้างการแตกสมมาตรที่ไม่เคยเห็นในอาณานิคมของ E. coli แต่มีให้เห็นในรูปแบบของสัตว์จากนั้นจึงค้นพบว่าส่วนผสมใดเป็นส่วนประกอบสำคัญที่จำเป็นในการสร้างรูปแบบเหล่านี้” Salva Duran-Nebreda ผู้ดำเนินการกล่าว งานวิจัยนี้สำหรับปริญญาเอกของเขาในห้องปฏิบัติการ Complex Systems และปัจจุบันเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ห้องปฏิบัติการ IBE Evolution of Technology

เรื่องที่เกี่ยวข้อง

ด้วยการใช้แพลตฟอร์มสังเคราะห์ใหม่ทีมวิจัยสามารถระบุพารามิเตอร์ที่ปรับการเกิดขึ้นของรูปแบบเชิงพื้นที่ใน E. coli “ เราได้เห็นว่าการปรับส่วนผสมสามอย่างเราสามารถทำให้เกิดการแตกสมมาตรได้ โดยพื้นฐานแล้วเราได้เปลี่ยนแปลงการแบ่งเซลล์การยึดติดระหว่างเซลล์และความสามารถในการสื่อสารทางไกล (การตรวจจับโควรัม) กล่าวคือรับรู้เมื่อมีการตัดสินใจร่วมกัน” Duran-Nebreda ให้ความเห็น

การสังเกตในแบบจำลอง E. coli สามารถนำไปใช้กับแบบจำลองสัตว์ที่ซับซ้อนมากขึ้นหรือหลักการออกแบบอาณานิคมของแมลง

ในทำนองเดียวกันกับที่ออร์แกนอยด์หรืออวัยวะขนาดเล็กสามารถช่วยให้เราพัฒนาการบำบัดได้โดยไม่ต้องใช้แบบจำลองของสัตว์ระบบสังเคราะห์นี้จะปูทางไปสู่การทำความเข้าใจปรากฏการณ์สากลเช่นเดียวกับการพัฒนาตัวอ่อนในระบบนอกร่างกายที่ง่ายกว่ามาก”

Ricard Soléนักวิจัย ICREA กลุ่ม Complex Systems สถาบันชีววิทยาวิวัฒนาการ

แบบจำลองที่พัฒนาขึ้นในการศึกษานี้ซึ่งเป็นแบบแรกอาจเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจเหตุการณ์พัฒนาการของตัวอ่อนบางอย่าง “ เราต้องคิดว่าระบบสังเคราะห์นี้เป็นเวทีสำหรับการเรียนรู้ที่จะออกแบบกลไกทางชีววิทยาพื้นฐานที่แตกต่างกันซึ่งสร้างโครงสร้างเช่นขั้นตอนจากไซโกตไปสู่การก่อตัวของสิ่งมีชีวิตที่สมบูรณ์ ยิ่งไปกว่านั้นความรู้เกี่ยวกับพรมแดนระหว่างกระบวนการทางกลและทางชีววิทยาอาจเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับการทำความเข้าใจความผิดปกติของพัฒนาการ” Duran-Nebreda สรุป

อ้างอิงวารสาร:

Duran-Nebreda, S. , และคณะ. (2021) การยับยั้งด้านข้างสังเคราะห์ในรูปแบบคาบการสร้างอาณานิคมของจุลินทรีย์ สมาคมเคมีอเมริกัน. doi.org/10.1021/acssynbio.0c00318.

ที่มา: | ข่าวการแพทย์


โจนาห์ฮิลล์สวมหมวกชาวประมงขณะที่สูบบุหรี่ก่อนออกกำลังกายที่แอลเอ


โจนาห์ฮิลล์กำลังยุ่งอยู่กับการออกโรง

ชาวลอสแองเจลิสวัย 37 ปีถูกพาดหัวข่าวเรื่องการออกกำลังกายในโรงยิมใน City of Angels โดยสวมหมวกชาวประมงพร้อมเสื้อสเวตเตอร์มีฮู้ดสีดำที่มีวลีว่า Crime พาดอยู่ที่หน้าอก

ฮิลล์ปัดชุดออกกำลังกายด้วยกางเกงขาสั้นสีม่วงถุงเท้าสีดำและรองเท้าสีน้ำตาล

อยู่อย่างกระฉับกระเฉง: โจนาห์ฮิลล์วัย 37 ปีถูกพาดหัวข่าวเรื่องการออกกำลังกายที่โรงยิมในแอลเอเมื่อวันจันทร์โดยสวมหมวกชาวประมงพร้อมเสื้อสเวตเตอร์มีฮู้ดสีดำที่มีวลีว่าอาชญากรรมที่หน้าอก

อยู่อย่างกระฉับกระเฉง: โจนาห์ฮิลล์วัย 37 ปีถูกพาดหัวข่าวเรื่องการออกกำลังกายที่โรงยิมในแอลเอเมื่อวันจันทร์โดยสวมหมวกชาวประมงพร้อมเสื้อสเวตเตอร์มีฮู้ดสีดำที่มีวลีว่าอาชญากรรมที่หน้าอก

อยู่อย่างกระฉับกระเฉง: โจนาห์ฮิลล์วัย 37 ปีถูกพาดหัวข่าวเรื่องการออกกำลังกายที่โรงยิมในแอลเอเมื่อวันจันทร์โดยสวมหมวกชาวประมงพร้อมเสื้อสเวตเตอร์มีฮู้ดสีดำที่มีวลีว่าอาชญากรรมที่หน้าอก

นักแสดงบีชบัมสวมแว่นตากรอบสีดำและปกปิดใบหน้าของเขาไว้ท่ามกลางการแพร่ระบาดของไวรัสโคโรนาด้วยผ้าปิดปากสีดำ

นักแสดงที่ได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลออสการ์โดยมีหนวดเคราเริ่มต้นอย่างไม่เป็นระเบียบผ่อนคลายในรถของเขาที่สูบบุหรี่ก่อนออกกำลังกาย

เมื่อสัปดาห์ที่แล้วฮิลล์พาไปที่อินสตาแกรมเพื่อรำลึกถึงโกเบไบรอันต์ตำนานแห่งลอสแองเจลิสเลเกอร์สในวันครบรอบหนึ่งปีที่เขาเสียชีวิตโดยโพสต์รูปหัวใจด้วยสีของทีมสีม่วงและสีเหลือง

ไอคอนบาสเก็ตบอลเสียชีวิตที่ 41 เมื่อวันที่ 26 มกราคม 2020 จากอุบัติเหตุเฮลิคอปเตอร์ตกซึ่งอ้างว่าชีวิตของ Gianna ลูกสาวของเขาและอีก 7 คนใน Calabasas, California

ชายมาร์ลโบโร: นักแสดงที่ได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลออสการ์โดยมีหนวดเคราเริ่มต้นอย่างไม่เป็นระเบียบผ่อนคลายในรถของเขาที่สูบบุหรี่ก่อนออกกำลังกาย

ชายมาร์ลโบโร: นักแสดงที่ได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลออสการ์โดยมีหนวดเคราเริ่มต้นอย่างไม่เป็นระเบียบผ่อนคลายในรถของเขาที่สูบบุหรี่ก่อนออกกำลังกาย

ชายมาร์ลโบโร: นักแสดงที่ได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลออสการ์โดยมีหนวดเคราเริ่มต้นอย่างไม่เป็นระเบียบผ่อนคลายในรถของเขาที่สูบบุหรี่ก่อนออกกำลังกาย

ฮิลล์เมื่อสัปดาห์ที่แล้วพาไปที่อินสตาแกรมเพื่อรำลึกถึงโกเบไบรอันต์ตำนานแห่งลอสแองเจลิสเลเกอร์สในวันครบรอบหนึ่งปีที่เขาเสียชีวิตโดยโพสต์รูปหัวใจด้วยสีประจำทีมสีม่วงและสีเหลือง

ฮิลล์เมื่อสัปดาห์ที่แล้วพาไปที่อินสตาแกรมเพื่อรำลึกถึงโกเบไบรอันท์ตำนานแห่งลอสแองเจลิสเลเกอร์สในวันครบรอบหนึ่งปีที่เขาเสียชีวิตโดยโพสต์รูปหัวใจด้วยสีประจำทีมสีม่วงและสีเหลือง

ฮิลล์เมื่อสัปดาห์ที่แล้วพาไปที่อินสตาแกรมเพื่อรำลึกถึงโกเบไบรอันต์ตำนานแห่งลอสแองเจลิสเลเกอร์สในวันครบรอบหนึ่งปีที่เขาเสียชีวิตโดยโพสต์รูปหัวใจด้วยสีประจำทีมสีม่วงและสีเหลือง

ฮิลล์แชร์ช็อตของตัวเองนั่งข้างสนามในเกมลอสแองเจลิสเลเกอร์สโดยมีโกเบไบรอันท์ตำนานผู้ล่วงลับอยู่เบื้องหลังว่าจอร์แดนพี่ชายผู้ล่วงลับของเขาตะคอก

ฮิลล์แชร์ช็อตของตัวเองนั่งข้างสนามในเกมลอสแองเจลิสเลเกอร์สโดยมีโกเบไบรอันท์ตำนานผู้ล่วงลับอยู่เบื้องหลังว่าจอร์แดนพี่ชายผู้ล่วงลับของเขาตะคอก

ฮิลล์แชร์ช็อตของตัวเองนั่งข้างสนามในเกมลอสแองเจลิสเลเกอร์สโดยมีโกเบไบรอันท์ตำนานผู้ล่วงลับอยู่เบื้องหลังว่าจอร์แดนพี่ชายผู้ล่วงลับของเขาตะคอก

เมื่อปีที่แล้วดาราหมาป่าแห่งวอลล์สตรีทได้จ่ายส่วยให้โกเบหลายวันหลังจากที่เขาจากไปเช่นเดียวกับจอร์แดนฮิลล์พี่ชายผู้ล่วงลับของเขาซึ่งเสียชีวิตเมื่ออายุได้ 40 ปีในวันที่ 22 ธันวาคม 2017 อันเป็นผลมาจากเส้นเลือดอุดตันในปอด

ฮิลล์แบ่งปันช็อตเด็ดของตัวเอง (จอร์แดนซึ่งเป็นผู้จัดการทีมพรสวรรค์เป็นคนตะคอก) ขณะที่เขานั่งลงสนามในเกมลอสแองเจลิสเลเกอร์สโดยมีไบรอันท์เป็นฉากหลัง

“ เรารู้สึกตื่นเต้นอย่างมากที่ได้พบกับฮีโร่ของเราและเป็นหนึ่งในความทรงจำที่ฉันชอบที่สุดเลยทีเดียว ” ฮิลล์เขียนไว้ในโพสต์วันที่ 29 มกราคม 2020 ‘มันเป็นความทรงจำที่ฉันชอบที่สุดกับพี่ชายของฉัน ฉันนั่งอยู่ระหว่างโกเบกับพี่ชายและตอนนี้ทั้งคู่ก็จากไปแล้ว ‘

ที่รัก: Jordan Feldstein น้องชายผู้ล่วงลับของโจนาห์ถูกยิงในเกม Clippers ในปี 2015

ที่รัก: Jordan Feldstein น้องชายผู้ล่วงลับของโจนาห์ถูกยิงในเกม Clippers ในปี 2015

ที่รัก: Jordan Feldstein น้องชายผู้ล่วงลับของโจนาห์ถูกยิงในเกม Clippers ในปี 2015

ฮิลล์ตั้งข้อสังเกตว่าเขาจ้อง ‘ภาพนี้เป็นเวลาหลายวันด้วยความไม่เชื่อความเศร้าและความสุข’ หลังจากที่ไบรอันท์เสียชีวิตก่อนวัยอันควร

‘มันเป็นภาพโปรดของฉันและฉันคิดว่ามันเป็นตัวแทนสำหรับฉันสิ่งที่ยากและน่าทึ่งทั้งหมดในชีวิตและมันหายวับไปแค่ไหน’ เขากล่าว ‘แต่ธรรมชาติที่หายวับไปของพวกเขาไม่ได้ทำให้พวกเขาสวยงามเลยแม้แต่น้อย ฉันคิดมากเกี่ยวกับการพูดว่า Rest In Peace และนั่นหมายความว่าอย่างไร แต่ฉันไม่คิดว่าโกเบหรือพี่ชายของฉันกำลังพักผ่อน

‘ฉันคิดว่าพวกเขากำลังเร่งรีบอยู่ที่นั่น ทำงานหนักและเสร็จสิ้น เพราะนั่นคือสิ่งที่พวกเขาทำ ความรักทั้งหมดของฉันที่มีต่อคนที่นี่ทิ้งไว้เบื้องหลัง ดูแลกันรักกัน. นั่นคือบทเรียนที่ฉันได้เรียนรู้ ‘

ที่มา: | บทความนี้เป็นของ Dailymail.co.uk


การศึกษา: MRI มีความน่าเชื่อถือสำหรับการแสดงระยะของมะเร็งในระบบประสาท T intrapelvic


Oncotarget เพิ่งเผยแพร่“มะเร็งระบบประสาทของมะเร็งปากมดลูกที่พบโดย MRI สำหรับการวิเคราะห์ระยะและการรอดชีวิต – Japan multicenter study” ซึ่งรายงานว่าเพื่อตรวจสอบมะเร็งระบบประสาทของกรณีปากมดลูกมดลูกสำหรับลักษณะ MRI และการแสดงระยะรวมทั้งความสัมพันธ์ทางพยาธิวิทยาและการอยู่รอด

ในผู้ป่วย 50 รายที่ได้รับการผ่าตัดมดลูกและต่อมน้ำเหลืองอย่างรุนแรงโดยไม่ใช้เคมีบำบัดแบบนีโอแอดจูแวนท์การแสดงระยะ intrapelvic T โดย MRI มีความแม่นยำโดยรวมเท่ากับ 88.0% โดยอ้างอิงการแสดงพยาธิสภาพในขณะที่ความไวความจำเพาะและความแม่นยำของผู้ป่วยในการตรวจหาต่อมน้ำเหลืองในอุ้งเชิงกรานระยะแพร่กระจายเท่ากับ 38.5% 100% และ 83.3% ตามลำดับ

อัตราการรอดชีวิตโดยรวมของ FIGO I, II, III และ IV เป็นเวลา 3 ปีเท่ากับ 64.3% และ 80.9%, 50% และ 64.3%, 0% และ 0% และ 0% และ 0% ตามลำดับ

ผู้ป่วยหกสิบสองคนที่ได้รับการพิสูจน์โดยการผ่าตัดมดลูกที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่า NEC ในมดลูก

การค้นพบของผู้เขียน Oncotarget แสดงให้เห็นว่า MRI มีความน่าเชื่อถือสำหรับ T staging ของ Cervical NEC” ผลการวิจัยของผู้เขียน Oncotarget แสดงให้เห็นว่า MRI มีความน่าเชื่อถือสำหรับ T staging ของ Cervical NEC”

Neuroendocrine carcinomas (NECs) ของระบบสืบพันธุ์เพศหญิงเป็นเนื้องอกที่ผิดปกติที่ก้าวร้าวซึ่งมักเกี่ยวข้องกับปากมดลูกและรังไข่ของมดลูกแม้ว่าจะไม่ค่อยพบเห็นในเยื่อบุโพรงมดลูก

คาซึฮิโระคิตะจิมะภาควิชารังสีวิทยาวิทยาลัยแพทยศาสตร์เฮียวโงะ

จากการจัดประเภทขององค์การอนามัยโลกเนื้องอกของระบบประสาทในปากมดลูกแบ่งออกเป็น 4 ประเภท carcinoid ทั่วไป carcinoid ผิดปกติมะเร็งเซลล์ขนาดเล็ก neuroendocrine carcinoma เซลล์ขนาดใหญ่

เรื่องที่เกี่ยวข้อง

NEC ปากมดลูกมีความถี่ในการบุกรุกของต่อมน้ำเหลืองการแพร่กระจายของน้ำเหลืองและส่วนปลายและการกลับเป็นซ้ำเมื่อเทียบกับชนิดย่อยอื่น ๆ ของมะเร็งปากมดลูกในมดลูก เช่นมะเร็งเซลล์สความัสและมะเร็งต่อมอะดีโนคาร์ซิโนมา

อย่างไรก็ตามการค้นพบที่ได้จากการวิเคราะห์สเมียร์และการตรวจชิ้นเนื้อปากมดลูกนั้นไม่ละเอียดอ่อนและไม่สามารถสรุปได้สำหรับการวินิจฉัย NEC ของปากมดลูกในผู้ป่วยบางรายเนื่องจากขนาดตัวอย่างที่ จำกัด หรือความแตกต่างของเนื้องอก

จากความรู้ที่ดีที่สุดของนักวิจัยเหล่านี้มีการนำเสนอรายงาน 2 ฉบับที่แตกต่างกันซึ่งรวมถึงการอภิปรายเกี่ยวกับลักษณะ MRI ของ SCNEC ปากมดลูกกับผู้ป่วยจำนวนน้อยในแต่ละรายในขณะที่ไม่มีรายงานที่เป็นที่รู้จักเกี่ยวกับการค้นพบ MRI ของ LCNEC ปากมดลูก

จุดมุ่งหมายของการศึกษานี้คือเพื่อระบุคุณสมบัติที่แตกต่างและความแม่นยำในการจัดเตรียมของ NEC ปากมดลูกรวมทั้ง SCNEC และ LCNEC โดยใช้ MRI รวมถึงความสัมพันธ์ทางพยาธิวิทยา

ทีมวิจัย Kitajima สรุปในเอกสารวิจัย Oncotarget ของพวกเขาว่า NEC ของปากมดลูกเป็นของหายากและผู้ป่วยที่ได้รับผลกระทบมีการพยากรณ์โรคที่ไม่ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีขั้นสูง

การวินิจฉัยขั้นสุดท้ายโดยอาศัยผล MRI ก่อนการผ่าตัดดูเหมือนจะเป็นเรื่องยาก อย่างไรก็ตามในปัจจุบันและผลการวิจัยอื่น ๆ ก่อนหน้านี้บ่งชี้ว่าเนื้อแผลที่เป็นเนื้อเดียวกันพร้อมการแพร่กระจายที่ จำกัด อย่างเห็นได้ชัดทั่วทั้งเนื้องอกนั้นบ่งบอกถึง NEC ของปากมดลูกในมดลูก

นอกจากนี้พวกเขาพบ MRI เกี่ยวกับกระดูกเชิงกรานเพื่อให้ผลการตรวจภาพที่เชื่อถือได้สำหรับ T staging ในผู้ป่วยเหล่านี้

อ้างอิงวารสาร:

คิตะจิมะ, K. , และคณะ. (2021) มะเร็งระบบประสาทของการค้นพบปากมดลูกมดลูกแสดงโดย MRI สำหรับการวิเคราะห์ระยะและการอยู่รอด – การศึกษาหลายศูนย์ของญี่ปุ่น Oncotarget. doi.org/10.18632/oncotarget.27613.

ที่มา: | ข่าวการแพทย์


วัสดุใหม่สามารถเร่งการระเหยในโรงกลั่นน้ำทะเลติดตามโมเลกุลที่เป็นอันตราย


อนุภาคนาโนของไทเทเนียมไดออกไซด์ที่ตกแต่งด้วยทองคำจะดูดซับสเปกตรัมของแสงอาทิตย์ประมาณ 96% และเปลี่ยนเป็นความร้อน วัสดุสามารถเร่งการระเหยในโรงกลั่นน้ำทะเลได้ถึง 2.5 เท่าและสามารถติดตามโมเลกุลและสารประกอบที่เป็นอันตรายได้

ทีมวิจัยระหว่างประเทศกับตัวแทนจาก Far Eastern Federal University (FEFU), ITMO University และสาขา Far Eastern ของ Russian Academy of Sciences ได้ตีพิมพ์บทความที่เกี่ยวข้องใน ACS Applied Materials and Interfaces.

การเข้าถึงน้ำที่ปลอดภัยรวมอยู่ใน 17 เป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืนของสหประชาชาติ ในขณะเดียวกันองค์การอนามัยโลก (WHO) และกองทุนเพื่อเด็ก (ยูนิเซฟ) ได้แก้ไขปัญหาในรายงานปี 2019 โดยระบุว่าประชากร 2.2 พันล้านคนขาดการเข้าถึงน้ำดื่มที่ปลอดภัย

วิธีหนึ่งในการจัดหาน้ำดื่มที่สะอาดคือการกรองน้ำทะเลออกโดยการระเหยและความเข้มข้นของไอน้ำที่ตามมา เพื่อให้ได้ผลผลิตที่มากขึ้นจึงต้องการวัสดุใหม่เพื่อเร่งการระเหย ในช่วงห้าปีที่ผ่านมาสิ่งนี้ได้กลายเป็นสาขาการวิจัยที่เติบโตอย่างรวดเร็วทั่วโลก

วัสดุที่เป็นนวัตกรรมดังกล่าวได้รับการออกแบบโดยนักวิทยาศาสตร์ของ FEFU, FEB RAS และ ITMO University ร่วมกับเพื่อนร่วมงานจากสเปนญี่ปุ่นบัลแกเรียและเบลารุส นักวิจัยอ้างว่าสามารถใช้เป็นเครื่องทำความร้อนนาโนสำหรับการระเหยของน้ำและเป็นเครื่องตรวจจับแสงในระบบเซ็นเซอร์ติดตามร่องรอยที่เล็กที่สุดของสารต่างๆในของเหลว

คุณสมบัติในภายหลังอาจเกี่ยวข้องกับระบบชีวการแพทย์ของไหลขนาดเล็กห้องปฏิบัติการบนชิปและการตรวจสอบมลพิษทางสิ่งแวดล้อมยาปฏิชีวนะหรือไวรัสในน้ำ

เมื่อฉายรังสีด้วยเลเซอร์ไททาเนียมไดออกไซด์ที่เป็นผลึกในขั้นต้นจะกลายเป็นอสัณฐานอย่างสมบูรณ์โดยได้รับคุณสมบัติการดูดซับแสงที่แข็งแกร่งและบรอดแบนด์ การตกแต่งและการเติมวัสดุด้วยนาโนคลัสเตอร์ทองคำยังช่วยเพิ่มการดูดซับแสงที่มองเห็นได้อีกด้วย ในขั้นต้นเราตั้งใจจะใช้คุณลักษณะนี้ในบริบทของพลังงานแสงอาทิตย์ แต่ตระหนักได้อย่างรวดเร็วว่าเนื่องจากอนุภาคนาโนที่มีโครงสร้างอสัณฐานใหม่ในชั้นเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้งานอยู่จะเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ที่ดูดซับไปเป็นความร้อนแทนที่จะเป็นไฟฟ้า แต่แนวคิดนี้มาเพื่อใช้เป็นเครื่องทำความร้อนนาโนชนิดหนึ่งในถังกรองน้ำทะเลซึ่งทำได้สำเร็จในสภาพห้องปฏิบัติการ”

Alexander Kuchmizhak ผู้เขียนศึกษาและนักวิจัยอาวุโสสถาบันระบบอัตโนมัติและกระบวนการควบคุม มหาวิทยาลัย Far Eastern Federal

เรื่องที่เกี่ยวข้อง

วัสดุได้มาจากเทคโนโลยีการระเหยด้วยเลเซอร์ในของเหลวที่เรียบง่ายและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

& laquo เราได้เพิ่มผงนาโนไททาเนียมไดออกไซด์ลงในของเหลวที่มีไอออนของทองคำและฉายรังสีผสมด้วยเลเซอร์พัลส์ของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ วิธีนี้ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพงสารเคมีอันตรายและสามารถปรับให้เหมาะสมได้อย่างง่ายดายเพื่อสังเคราะห์วัสดุนาโนที่ไม่ซ้ำกันในอัตรากรัมต่อชั่วโมง “ผู้เข้าร่วมการวิจัย Stanislav Gurbatov นักวิจัยรุ่นเยาว์ของ FEFU Polytechnic Institute (School) กล่าว

ที่น่าสังเกตคืออนุภาคนาโนเริ่มต้นของไททาเนียมไดออกไซด์ไม่ดูดซับรังสีเลเซอร์ที่มองเห็นได้ อย่างไรก็ตามพวกมันกระตุ้นการก่อตัวของกลุ่มทองคำนาโนบนพื้นผิวของพวกมันเพื่อกระตุ้นการละลายของไททาเนียมไดออกไซด์เพิ่มเติม อนุภาคนาโนไฮบริดหลายตัวหลอมรวมกันเป็นรูปนาโนที่มีลักษณะเฉพาะซึ่งนาโนคลัสเตอร์ทองคำจะอยู่ทั้งภายในและบนพื้นผิวของไททาเนียมไดออกไซด์

ผงนาโนไททาเนียมไดออกไซด์แบบอสัณฐานที่ตกแต่งโดย Au จะปรากฏเป็นสีดำสนิทต่อสายตามนุษย์เนื่องจากมันดูดซับได้อย่างมีประสิทธิภาพภายในสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้ทั้งหมดเช่นเดียวกับหลุมดำในอวกาศและเปลี่ยนเป็นความร้อน ในทางตรงกันข้ามผงไทเทเนียมไดออกไซด์ในเชิงพาณิชย์ที่ใช้เป็นวัสดุเริ่มต้นจะเห็นเป็นสีขาว

การพัฒนาวัสดุใหม่ ๆ รวมถึงวัสดุที่สนับสนุนหลักการทางกายภาพที่สามารถจัดการได้ใหม่สำหรับการใช้งานที่หลากหลายนั้นประกอบด้วยส่วนสำคัญของ FEFU ซึ่งนักวิทยาศาสตร์กำลังดำเนินการโดยร่วมมืออย่างใกล้ชิดกับ Russian Academy of Sciences เพื่อนร่วมงานในประเทศและต่างประเทศ

อ้างอิงวารสาร:

Gurbatov, SO, และคณะ (2021) TiO2 สีดำที่ตกแต่งโดย Au ที่ผลิตผ่านการเคลือบด้วยเลเซอร์ในของเหลว ASC Applied Materials & Interfaces. doi.org/10.1021/acsami.0c20463.

ที่มา: | ข่าวการแพทย์