Теги → бактерии
Быстрый переход

В России разработан наноматериал с антибактериальными свойствами

Российские специалисты из «Института цитологии и генетики СО РАН» (ИЦиГ СО РАН) предложили новую технологию создания наноматериалов с антибактериальными свойствами.

Характеристики материалов могут зависеть от химического состава и (или) структуры. Специалисты ИЦиГ СО РАН нашли способ достаточно просто получать вертикально-ориентированные пластинчатые наночастицы при относительно низкой температуре.

Вертикальная ориентация позволяет расположить на одной площади подложки значительно больше наночастиц. А это, в свою очередь, открывает путь к изменению свойств конечного изделия.

«На практике этот метод опробовали на гексагональном нитриде бора (h-BN), материале, близком по строению к графиту. В результате изменения ориентации наночастиц h-BN материал действительно приобрёл новые свойства, в частности, по оценкам создателей, антибактериальные», — говорится в публикации ИЦиГ СО РАН.

ИЦиГ СО РАН

ИЦиГ СО РАН

Исследования говорят о том, что при контакте с вертикально ориентированными наночастицами больше половины бактерий погибают уже после часа взаимодействия. По всей видимости, подобный эффект связан с механическим повреждением клеточной мембраны бактерий при соприкосновении с наночастицами.

Новая технология может пригодиться при нанесении антибактериального покрытия на медицинские инструменты и другие поверхности. Кроме того, в перспективе предложенная методика может найти применение в других областях. 

Исследование марсианской почвы может привести к появлению новых эффективных антибиотиков

У бактерий со временем развивается устойчивость к препаратам. Это большая проблема, с которой столкнулась индустрия здравоохранения. Появление всё более устойчивых к антибиотикам бактерий может означать инфекции, которые сложно или невозможно вылечить, что приводит к смерти больных людей. Учёные, работающие над тем, чтобы обеспечить возможность жизни людей на Марсе, могли бы помочь с решением проблемы лекарственно-устойчивых бактерий.

Одна из проблем для жизни на Марсе заключается в том, что в почве есть перхлораты. Эти соединения могут быть токсичными для человека.

Исследователи из Института биологии Лейденского университета (Нидерланды) работают над созданием бактерий, способных разлагать перхлорат на хлор и кислород.

Ученые воспроизвели гравитацию Марса с помощью машины случайного позиционирования (RPM), вращающей биологические образцы вдоль двух независимых осей. Эта машина постоянно меняет случайным образом ориентацию биологических образцов, которые не имеют возможности приспособиться к постоянной гравитации в одном направлении. Машина может моделировать частичную гравитацию поэтапно между нормальной, как на Земле, и полной невесомостью.

Выращиваемые в условиях частичной гравитации бактерии испытывают стресс из-за невозможности избавиться от окружающих их отходов. Известно, что почвенные бактерии стрептомицеты в условиях стресса начинают вырабатывать антибиотики. Учёные отметили, что 70 % антибиотиков, которые мы используем в настоящее время для лечения, получены из стрептомицетов.

Выращивание бактерий в машине случайного позиционирования может привести к появлению совершенно нового поколения антибиотиков, к которым бактерии не будут иметь иммунитета. Это открытие имеет большое значение, потому что создание новых антибиотиков является одним из наиболее важных направлений исследований в области медицины.

Специалисты NASA выяснили, что МКС «кишит болезнетворными бактериями»

Специалисты Национального управления США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA) пришли к выводу, что Международная космическая станция (МКС), в которой трудятся шесть астронавтов, буквально кишит болезнетворными бактериями.

NASA

NASA

Многие из микроорганизмов, размножающихся на поверхности станции, известны своей способностью к образованию как бактериальных, так и грибковых биоплёнок, которые повышают устойчивость к антибиотикам.

Команда NASA опубликовала результаты нового исследования — первого всеобъемлющего каталога микробов в закрытых космических системах — в журнале Microbiome. Исследователи утверждают, что способность этих биоплёнок приводить к вызванной микробами коррозии на Земле также может нанести ущерб инфраструктуре МКС, провоцируя механические блокировки.

Эти микробы, принесенные на МКС с астронавтами, похожи на микробы в спортивных залах, офисах и больницах на Земле. В их число входят так называемые условно-патогенные микроорганизмы, такие как золотистый стафилококк (обычно встречается на коже и в носовом канале) и энтеробактерии (связаны с желудочно-кишечным трактом человека). Хотя они могут вызывать заболевания на Земле, неясно, как они могут повлиять на обитателей МКС.

В рамках исследования команда использовала как традиционные методы культивирования, так и методы генетического секвенирования для анализа образцов поверхности, собранных в восьми местах на МКС, включая смотровое окно, туалет, который недавно прорвало, в результате чего в американском сегменте вытекло два галлона (7,6 л) воды, а также место для занятий физическими упражнениями, обеденный стол и спальные помещения. Сбор образцов осуществлялся на протяжении трёх миссий в течение 14 месяцев.

Российские учёные обнаружили бактерию, которая смогла бы жить на Марсе

Исследователи из Томского государственного университета (ТГУ) первыми в мире выделили из глубинных подземных вод бактерию, которая теоретически могла бы существовать на Марсе.

Речь идёт об организме Desulforudis audaxviator: в переводе с латыни это название означает «смелый путешественник». Отмечается, что более 10 лет за этой бактерией «охотились» учёные разных стран.

Названный организм способен получать энергию в условиях полного отсутствия света и кислорода. Бактерию нашли в подземных водах термального источника, расположенного в Верхнекетском районе Томской области.

«Отбор проб производился на глубине от 1,5 до 3 километров, где нет ни света, ни кислорода. Ещё не так давно считалось, что жизнь в этих условиях невозможна, поскольку без света нет фотосинтеза, лежащего в основе всех пищевых цепочек. Но оказалось, что данное предположение ошибочно», — говорится в сообщении ТГУ.

Исследования показали, что бактерия делится раз в 28 часов, то есть практически ежедневно. Она является практически всеядной: организм способен потреблять сахар, спирт и многое другое. Кроме того, оказалось, что кислород, поначалу считавшийся губительным для подземного микроба, его не убивает.

Более подробную информацию об исследовании можно найти здесь

Alphabet запустит 20 млн заражённых комаров для борьбы с вирусом Зика

Verily Life Sciences, дочернее предприятие холдинга Alphabet, исследующее возможности применения технологий для укрепления здоровья человека, а также предотвращения, выявления и лечения болезней, начала запуск в Фресно комаров, заражённых бактериями, в рамках кампании по противодействию распространению вируса Зика.

В этой местности преобладают комары Aedes aegypti (кусака жёлтолихорадочный). Этот вид двукрылых насекомых из семейства комаров является переносчиком вирусов лихорадки денге, чикунгуньи, жёлтой лихорадки, вируса Зика, а также многих тропических инфекционных заболеваний.

В рамках проекта Debug Project компания Verily намерена уничтожить эту популяцию комаров, являющихся потенциальными разносчиками вируса Зика, во избежание распространения инфекции.

Учёные говорят, что уничтожение популяции комаров Aedes aegypti не будет иметь негативных последствий для экосистемы региона, так как они появились здесь сравнительно недавно — в 2013 году.

План Verily заключается в следующем. Мужских особей комаров инфицируют бактериями вольбахия. Вольбахии безвредны для человека, но из яиц заражённых ими самок комаров уже не будет воспроизводиться потомство. Следует добавить, что самцы комаров не кусаются, поэтому жителям Фресно не придётся беспокоиться о зуде больше, чем обычно.

wired.com

wired.com

Линус Апсон (Linus Upson), инженер команды, выпускающей комаров, сообщил в интервью MIT Technology Review, что компания планирует запустить подобный проект в Австралии. «Мы хотим показать, что это может работать в различных средах», — заявил Апсон.

Verily планирует еженедельно выпускать по миллиону комаров, заражённых бактериями вольбахия. В течение 20 недель будет выпущено в районе Фресно на территории общей площадью 300 акров порядка 20 млн комаров.

BlackBerry может создать стерильный телефон для больниц

Канадская компания BlackBerry находится в сложном финансовом положении из-за слабых продаж смартфонов, поэтому её генеральный директор Джон Чен (John Chen) готов рассмотреть любые предложения, которые позволят справиться с критической ситуацией.

bnn.ca

bnn.ca

На пресс-конференции в больнице Mackenzie Richmond Hill Hospital Джон Чен заявил, что BlackBerry, возможно, разработает для работников медицинской индустрии мобильный телефон, защищённый от бактерий. Он подчеркнул, что это пока идея, которую можно будет воплотить в жизнь в случае поддержки со стороны медицинских работников.

utbblogs.com

utbblogs.com

В свою очередь главврач информационной службы регионального провайдера Mackenzie Health Авив Гладман (Aviv Gladman) сообщил, что предотвращение переноса бактерий и инфекций пациентами является большой проблемой. По словам Гладмана, врачи и медсёстры протирают спиртом мобильные телефоны каждый раз, когда входят в помещение больницы и покидают его. Согласно данным журнала Journal of Applied Microbiology, от 20 % до 30 % микробов передаются между телефоном и пальцами. Как утверждает Гладман, внутрибольничные инфекции являются одной из главных причин смерти в больнице.

Пресс-конференция в Mackenzie Richmond Hill Hospital была посвящена заключению соглашения о сотрудничестве BlackBerry, Cisco и ThoughtWire. Трио снабдит медперсонал больницы портативной системой оповещения и обмена сообщениями. На BlackBerry возложена разработка программного обеспечения для системы.

В России получены бактерии, уничтожающие нефтяные отходы и тяжёлые металлы

Исследователи из Томского государственного университета занимаются культивацией микроорганизмов, способных «переваривать» различные органические вещества, загрязняющие природу, нефтяные отходы и тяжёлые металлы.

Rafe Swan/Cultura/Corbis

Rafe Swan/Cultura/Corbis

Сообщается, что в настоящее время учёные пытаются вывести бактерии для переработки пластиковых отходов. Уже определены микроорганизмы, способные употреблять те или иные виды пластика: поливинилбензол (полистирол), метилметакриласт (оргстекло), полиэтилентерефталат (ПЭТ) и другие. Пока на каждый вид пластмассы найдено своё техническое решение проблемы, однако исследователи надеются разработать универсальную методику.

«Сначала специально подобранные микроорганизмы разрушают то или иное соединение, размножаясь и создавая биомассу. В следующем этапе задействованы обычные дождевые черви: они поглощают микроорганизмы. Высушенных червей превращаем в порошок — получается белково-витаминная мука, которую можно добавлять в корм животным», — поясняет научный сотрудник Владимир Калюжин, автор методики.

ТГУ

ТГУ

Процесс полураспада пластика в природе может длиться сотни лет. Методика, разработанная в Томском государственном университете, позволяет переработать его с помощью бактерий буквально за несколько недель. Причём, как отмечает господин Калюжин, для этого берутся самые обычные микробы, которые проживают на территории, нуждающейся в очистке, что позволяет сохранить природный микробиологический баланс.

«В прошлом году мы завершили двухлетний цикл очистки нефтешламов Павлодарского нефтехимического завода, а это 8-10 тысяч тонн отходов. Работаем на железной дороге: там, где постоянно происходят разливы топлива, смазочных масел. Технология очистки сред от загрязнения мономерами и разными органическими веществами нами создана давно, получены патенты», — добавляет Владимир Калюжин. 

Американские военные разрабатывают космического робота-разведчика с микробным питанием

Научно-исследовательская лаборатория ВМФ США (Naval Research Laboratory) работает над созданием автономного робота-разведчика для исследования планет и других объектов в космосе. Руководитель группы доктор Грегори Скотт (Gregory P. Scott) говорит, что это будет компактный аппарат весом около одного килограмма, оснащенный источником питания на микробных топливных элементах (microbial fuel cell, MFC). По мнению Скотта, MFC является наиболее эффективным и надежным источником питания для автономных роботов, когда вмешательство человека затруднено или невозможно.

Выбор микробных топливных элементов обусловлен их долговечностью, способностью микроорганизмов к самовоспроизведению и достаточно высокой удельной энергоемкостью. Скотт говорит, что микробный генератор будет питать основные элементы микроровера и заряжать бортовые аккумуляторы. При накоплении определенного количества энергии в батареях робот будет активировать энергоемкие приборы, инструменты или перемещаться сам. В основе микробного топливного элемента лежит культура анаэробных бактерий, таких как Geobacter sulfurreducens.

Этот вид отличается неприхотливостью к окружающей среде и большим сроком жизни, что может обеспечить продолжительное время автономной работы роботов. Космическая же направленность в использовании MFC обусловлена выделенным NASA грантом на перспективные исследования этих источников питания.

Материалы по теме:

В метеоритах обнаружены останки внеземной жизни

Доктор Ричард Хувер (Richard Hoover) из центра космических полетов имени Маршалла НАСА (NASA/Marshall Space Flight Center) заявил, что обнаружил в метеоритах останки внеземной жизни - окаменелости бактерий, относящихся к группе цианобактерий. Хувер занимался изучением срезов метеоритов довольно редкого типа, определяемых как углистые хондриты (carbonaceous chondrites или CI1). По его словам, с помощью сканирующего микроскопа он обнаружил структуры в форме нитей, формой и составом аналогичные нитяным цианобактериям и других прокариот (нитчатых серных бактерий), широко распространенным на Земле.


Хувер исследовал образцы трех углистых хондритов (Alais, Ivuna и Orgueil) из девяти известных метеоритов этого типа. Обнаруженные окаменелости, по его мнению, не могут являться вкраплениями других неорганических веществ, поскольку имеют сложный состав, не характерный для данного типа минералов. Ученый заявляет об обнаружении им клеточных структур, которые выполняли функции перемещения, размножения и усвоения бактериями азотистых соединений.

Версию о том, что обнаруженные бактерии попали в метеориты уже на Земле, Хувер опровергает отсутствием соединений азота (как результата жизнедеятельности бактерий), которые обнаруживаются в биологических материалах не старше 1000 лет. А значит, обнаруженные бактерии осуществляли свою жизнедеятельность задолго до попадания метеоритов на Землю. Хувер высказывает предположение, что исследованные метеориты с органикой были в прошлом частью комет, и в существовании в ядрах этих комет условий, пригодных для жизнедеятельности бактерий.

Кроме этого, Хувер считает, что аналогичные условия должные существовать под поверхностью Марса и спутников Европы и Энцелада.

Сенсационность и спорность утверждений Хувера, опубликованных в журнале Journal of Cosmology, вызвали неоднозначную реакцию научной общественности. В результате редакция журнала пригласила около 100 экспертов и более 5000 ученых поучаствовать в исследовании и критическом анализе представленных данных.

Материалы по теме:

Источник:

Обнаружены бактерии, меняющие представление человечества о жизни

Буквально на днях произошло одно очень важное событие, которое может перевернуть привычное понятие слов «жизнь» и «живой», и существенно расширить диапазон планет для поисков внеземных существ. Группа астробиологов NASA под руководством Фелисы Вольф-Саймон (Felisa Wolfe-Simon) обнаружила в соленом озере в Калифорнии новый вид бактерий, который использует ядовитый мышьяк вместо фосфора, встраивая его в молекулы ДНК.

 

 

Основу жизни всех живых существ на земле составляют шесть химических элементов: водород, кислород, фосфор, сера, углерод и азот. Остальные, в частности, металлы также присутствуют и могут играть критически важную роль, но процент их содержания очень мал. Нередко происходит так, что элементы второго порядка замещают основные: у некоторых моллюсков кислород в крови переносится не железом, а медью. Однако ранее ученым не были известны  случаи, когда происходила бы замена одного из шести главных элементов, их которых состоят все органические молекулы, включая белки, жиры, молекулы ДНК и РНК.

 

Фелиса Вольф-Саймон вовремя сбора образцов донных отложений

 

Ученые исследовали обитателей озера Моно, вода которого отличается высоким содержанием щелочей и солей, в частности солей мышьяка. В процессе выращивания микроорганизмов, найденных на дне озера, в специально подготовленной среде, из которой был полностью исключен фосфор, ученые постепенно переселяли бактерии в среду со все более высокой концентрацией мышьяка, чтобы заставить использовать его вместо фосфора. Первоначальные предположения о том, что вскоре все бактерии погибнут из-за чрезмерной концентрации мышьяка, не оправдались:  спустя некоторое время в экспериментальной среде были обнаружены жизнеспособные организмы - бактерии GFAJ-1 из семейства Halomonadaceae.

Спутник Сатурна Титан

Дальнейшее изучение бактерий при помощи масс-спектрометрии показало, что мышьяк заменил фосфор в ДНК и других жизненно важных молекулах. Впервые удалось установить, что живые организмы могут существовать, опираясь на другие комбинации химических элементов, отличные от привычных для всех земных обитателей, что значительно расширяет критерии отбора планет, потенциально пригодных для живых существ, одной из которых может являться Титан – наибольший из спутников Сатурна.

Материалы по теме:

Сенсорные дисплеи очень негигиеничны

Оказывается, риск заразиться при использовании устройств с сенсорными дисплеями очень велик. Исследование, проведенное в Стэнфордском университете, показало, что при попадании на поверхность дисплея какого-либо вируса он осядет на пальцах пользователя с вероятностью 30%.

Управление iPhone в напальчиках

Оттуда вирус легко сможет продолжить свое шествие по организму, избрав в качестве отправной точки глаза, нос или рот как наиболее часто взаимодействующие с руками органы тела, имеющие слизистые оболочки.

Тут в самую пору вспомнить данные одного британского исследования, которое установило, что мобильный телефон несет на себе в 18 раз больше бактерий, чем ручка смыва в мужском туалете. Так что при использовании мобильного телефона или любой другой портативной техники стоит почаще мыть руки, а дисплей желательно протирать салфетками. Так вы сможете минимизировать риск заразиться какой-нибудь не очень приятной болезнью.

Материалы по теме:

Ученые научились очищать воду с помощью чипов

Существует множество способов очистки воды – простых и высокотехнологичных. Тем не менее, многим такие решения не по карману обычным людям. По этой причине, миллионам людей во всем мире часто приходится сталкиваться с проблемами, связанными с использованием недоочищеной воды, среди которых – тяжелые инфекционные заболевания. Решить проблему доступности высокоэффективных и недорогих очистителей воды намерены инженеры Массачусетского Университета (Massachusetts Institute of Technology). Новая технология, основанная на принципах работы компьютерных чипов, позволит создавать недорогие компактные решения, которые по эффективности не будут уступать традиционным системам. В разработанном учеными очистителе реализована технология очистки воды от бактерий, соли и радионуклидных примесей с помощью электромагнитных волн.
MIT: кремниевые чипы в качестве системы для очистки воды
На фото видно, что существующий прототип по размерам сопоставим с обычной почтовой маркой. Несмотря на миниатюрные габариты, решение оказалось достаточно эффективным – в ходе последнего теста устройству удалось извлечь из специально приготовленной смеси (морская вода с кровью и частицами пластика) 99% вредных веществ. Необходимо отметить, что для «производства» достаточного для домашнего применения количества чистой воды устройства размером с почтовою марку будет недостаточно. В течение двух ближайших лет ученые планируют разработать очиститель, основу которого составит 40-см «плата», выполненная по новой технологии. Работать это устройство будет от солнечных батарей (энергопотребление на уровне 60 Вт). Возможности решения позволят обеспечить чистой водой небольшую семью. Материалы по теме: Источник:

Бактерии доказали "правдивость" "Аватара"

В популярном фантастическом фильме «Аватар» жители Пандоры – На'Ви – способны подключаться к различным элементам биосферы, от фосфоресцирующих растений до летающих существ, похожих на птеродактилей. На первый взгляд, это чистой воды выдумка и в реальной жизни такого быть не может. Тем не менее, недавнее открытие ученых опровергает это утверждение. Оказывается, подобной возможностью объединения в так называемые сети или суперорганизмы обладают некоторые виды бактерий, обитающие на морском дне. Между собой они соединяются посредством миниатюрных нанонитей, которые служат для передачи и приема электронов. По словам датских ученых, которым удалось выявить эту удивительную закономерность, микроорганизмы способны существовать в подобном «электрическом» симбиозе на достаточно больших расстояниях. Теперь задача биологов – понять, как эти механизмы природы работают, что бактерии могут посредством такого рода коммуникации делать, а чего – не могут.
Бактерии доказали правдивость Аватара
Так называемый «электрический» симбиоз между микроорганизмами осуществляется посредством химических реакций и процессе обмена электронами. Важно отметить, что происходит это в осадочных слоях на дне моря. Нанонити передают электроны от бактерий, находящихся в более глубоких слоях морского дна (низкий процент содержания кислорода), бактериям, которые расположены ближе к поверхности (более высокий процент содержания кислорода). Остается лишь догадываться, знали об этом создатели «Аватара», или это просто случайное совпадение. Как ни крути, но правильный ответ на этот вопрос известен только Джеймсу Камерону. Материалы по теме:

CES 2010: "противомикробный" телефон Seal Cell можно мыть в посудомоечной машине

Любая электронная техника нуждается в регулярной чистке, а особенно часто используемая, такая как компьютерные манипуляторы или мобильные телефоны. Но протирая устройство влажной салфеткой, не всегда удаётся проникнуть во все подлежащие обработке места. Поэтому Seal Shield выпускает манипуляторы и пульты дистанционного управления для телевизоров, которые можно мыть даже под прямой струёй воды, а теперь ассортимент её продукции пополнился телефоном и аксессуарами для видеоигр. По утверждению компании, она представляет на CES первый в мире сотовый аппарат Seal Cell с противомикробным покрытием Silver Seal и способностью выдержать процесс "стирки" (защита от воды по международному стандарту IPx7).
Seal Cell
Мобильные телефоны – одни из самых "насыщенных" микроорганизмами предметов, ежедневно используемых человеком. "Всё, с чем вступают в контакт ваши руки, попадает на телефон и остаётся там, - говорит основатель и глава компании Бред Уитчёрч (Brad Whitchurch). – На телефоне имеется постоянное скопление вирусов и бактерий". Как показали проведённые в Турции исследования, каждый восьмой телефон врачей и медсестёр переносит стафилококк, являющийся врагом медицинских учреждений по всему миру. А доктор Чарльз Герба (Charles Gerba) из Университета Аризоны (University of Arizona) проверил разнообразные поверхности и определил, что на сотовых аппаратах – один из самых высоких уровней концентрации бактерий, составляющий 25 тыс. на 6,5 см2 – в 500 раз больше, чем в уборной.
Клавиатура от Seal Shield
Seal Shield закрывает электронику растягивающимся материалом и силиконовыми прокладками, которые могут изменять форму без повреждения. Поэтому, утверждает Уитчёрч, устройства могут выдержать и напор воды, и пребывание в посудомоечной машине. Seal Cell оснащён поддержкой двух SIM-карт, 2-Мп камерой, Bluetooth 2.0, GPS, поддерживает GPRS, MMS и другие обычные функции. Привезённая на CES модель телефона пока предназначена для американского рынка. Цены не называются – компания всё ещё работает над снижением стоимости до конкурентоспособного уровня. Например, клавиатуры уже продаются за $20. Что касается игровых аксессуаров – это контроллеры для приставки Wii. Интересно, что многие сотрудники базирующейся в Джексонвилле Seal Shield находятся в разных странах мира и выполняют всю работу на компьютерах. Материалы по теме: - USB-флешки I-O DATA с «противовирусной вакциной»;
- ioSafe Solo теперь защищает от огня и воды и SSD-диски;
- Клавиатура, которая сама себя дезинфицирует.

Высокотехнологичное "мыло" – низкотемпературная плазма

Истребление стойких к медицинским препаратам бактерий благодаря новым технологиям становится простой задачей. Там, где не справляются последние достижения фармакологии, на помощь приходит низкотемпературная плазма, генерируемая прототипами новых устройств, для которых борьба с опасными микроорганизмами является безопасной, быстрой и простой операцией. Исследователи работают над двумя проектами: эффективной дезинфекцией кожи в медицинских учреждениях и общественных местах, где бактерии могут являться смертельной угрозой, и доставкой уничтожающих микроорганизмы агентов в хронические раны для ускорения процесса заживления.
plasm_.jpg
Устройство для дезинфекции рук плазмой. Во время работы температура тела повышается более чем на 5 °С. Площадь электродов - 200 см2 и может быть масштабирована. Расстояние между электродами составляет 4 см. Плазма генерируется сильным электрическим полем
Свойства плазмы, часто называемой четвёртым агрегатным состоянием вещества после твёрдого, жидкого и газообразного, определяются её ионизированными частицами. В космосе высокоэнергетическая плазма формирует звёзды, на Земле она изучается в связи с различными прикладными задачами, в том числе как часть процесса получения энергии, основанного на управляемом термоядерном синтезе. В плазме от некоторых электронов или молекул газа отделены электроны, что делает её проводящей средой, взаимодействующей с магнитным и электрическим полями. Что касается низкотемпературного ионизированного газа при атмосферном давлении, он широко применяется в промышленности – от производства пластиковых упаковок до изготовления уличных фонарей и полупроводниковой электроники. В низкотемпературной плазме энергия частиц не превышает энергии ионизации атома, то есть менее 10 эВ (115000 °С). "Рецепт" её получения прост: часть ионизированных "горячих" частиц настолько мала, что их столкновения с нейтральными атомами или молекулами быстро снижает температуру. Для грубой аналогии можно привести пример с добавлением капли горячей воды в ёмкость с холодной. Таким образом, физики могут формировать низкотемпературную плазму без существенного увеличения энергии всего объёма вещества.
plasm.jpg
Аргоновая плазменная горелка состоит из 34-мм алюминиевого цилиндра, трубки из кварцевого стекла и титанового электрода диаметром 1 мм. Поток газа подаётся в систему и направляется вдоль электрода. Микроволновая плазма формируется между "иглой" электрода и поверхностью кварцевой трубки
В медицине плазма уже используется для стерилизации хирургических инструментов, поскольку она действует на атомном уровне и способна достигнуть любой точки поверхности, даже если это полость иглы. Дезинфицирующие свойства связаны с генерированием биологически активных бактерицидных агентов, таких как свободные радикалы и ультрафиолетовое излучение, которые могут быть направлены в заданные области. Исследование причин появления этих агентов привело к созданию представляющих большую ценность медицинских устройств. Группа учёных из Института внеземной физики Макса Планка (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics) сконструировала и испытала аппарат, который быстро и безопасно дезинфицирует кожу человека в течение нескольких секунд, уничтожая неподдающиеся препаратам виды бактерий, ежегодно лишающих жизни из-за так называемых больничных инфекций около 37000 человек в странах Евросоюза. В настоящий момент медики вынуждены выполнять сложные дезинфицирующие процедуры, и особенно это касается хирургов. Трение и мытьё рук перед операцией занимает до 10 минут и повторяется несколько раз в день, что приводит к возникновению негативных побочных явлений, вызываемых механическим раздражением и химической "атакой" на кожу. Для остального персонала больниц вопрос дезинфекции стоит не менее остро: в течение обычного рабочего дня необходимо проводить до 100 очистительных процедур. Новое плазменное устройство существенным образом меняет картину, сокращая затрачиваемое время более чем в 10 раз. К тому же, весь "расходный материал" – это электроэнергия, никакие жидкости или контейнеры не нужны. Другое устройство – "аргоновая плазменная горелка" ("argon plasma torch") – разработано той же группой исследователей совместно с японской компанией ADTEC Plasma Technology Ltd. и предназначено для дезинфекции хронических незаживающих ран. Преимущество технологии состоит в регулируемой плотности биологически активных агентов, что позволяет удостовериться в смертельном воздействии плазмы на бактерии и отсутствии вреда клеткам человека. После продемонстрировавших потенциал плазмы для медицинских целей успешных испытаний исследователи заключили, что возможно использовать её как "медицинский коктейль", содержащий специфические агенты, которые действуют на клетки на молекулярном уровне с заданной интенсивностью. Эта работа знаменует первый шаг в развитии "плазменной фармакологии" и приложении исследовательских усилий на пути к раскрытию потенциала "плазменной медицины". Материалы по теме: - Начались испытания беспроводного «цифрового пластыря»;
- Плазменный нож заменит скальпель военных хирургов;
- Какая она, высокотехнологичная медицина будущего?.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥