Сибирский учёный | СО РАН

Шероховатый биопластик для имплантатов оказался лучше гладкого

Ученые ИТМО, Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета совместно с коллегами из Нидерландов и США выяснили, что гладкий медицинский биопластик проигрывает рельефному. Для прикрепления и роста клеток на имплантате важны не ровная поверхность, а рельефная с наличием шероховатости и углублений.

Полигидроксиалканоаты (ПГА) — биоразлагаемые полимеры, которые синтезируют бактерии. Они биосовместимы с живыми клетками и тканями и разлагаются в организме на нетоксичные вещества, поэтому считаются идеальными кандидатами для биомедицинских применений. Например, для создания имплантатов, шовных материалов и скаффолдов для тканевой инженерии. Но мало просто получить биосовместимый материал и медицинское изделие. Нужно, чтобы клетки на нем прикреплялись и росли. Поэтому текстура поверхности изделия имеет важное значение для использования материала в биомедицинских приложениях.

Подробнее

🏆 Роберт Э. Холл (Robert E. Hall) и Майкл Вудфорд (Michael Woodford) получили Нобелевскую премию по экономике 2026 года за микроэкономические основы макроэкономической стабилизации.

Коллектив исследователей из Института автоматик и электрометрии СО РАН, Новосибирского государственного университета, Университета Латакии (Сирия) и IPM (Иран) разработал метод, который позволяет получать максимум информации из квантовых измерений и при этом в десятки тысяч раз сократить число повторных измерений без потери точности.

Квантовые измерения применяют, когда требуется предельно точно определить значение неизвестного физического параметра и заметить малейшие его изменения. На этих принципах работают, например, квантовые магнитометры, измеряющие малые магнитные поля, или квантовые навигационные приборы, фиксирующие ускорение и поворот. Эффективность работы таких устройств напрямую зависит от качества данных: чем больше полезной информации ученым удается извлечь за один замер, тем надежнее итоговая оценка. Однако квантовые частицы крайне хрупки: каждый контакт с измерительным прибором безвозвратно разрушает их исходное состояние, и для каждого замера нужно создавать новые частицы с нуля, повторяя один и тот же эксперимент множество раз.

Чтобы не перегружать измерительные приборы множеством итераций, используют постселекцию — фильтр, при котором из общего потока отбирают только самые информативные частицы, а остальные отбрасывают. Физики называют такой процесс квантовой компрессией. Однако у постселекции до сих пор существовал серьезный недостаток: отсекая неполезную часть данных, исследователи неизбежно теряли и нужную информацию, из-за чего падала общая точность измерений.

Международный коллектив исследователей нашел способ свести к нулю потери полезной информации. Ученые доказали, что фильтр отбора можно настроить так, чтобы дополнительный фазовый сдвиг в точности совпал с геометрической фазой Панчаратнама, которую частица естественным образом приобретает при взаимодействии с прибором. При таком совпадении полезная информация не исчезает, а число необходимых измерений сокращается в десятки тысяч раз.

Подробнее - на сайте "Науки в Сибири", текст и фото - ИАИЭ СО РАН

Ученые Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН  и Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН проанализировали донные отложения озера Чаша, находящегося на юге Камчатки, с помощью синхротронного излучения (СИ). По содержанию брома в пробах специалисты определили периоды изменчивости температуры в вегетационный период (май—сентябрь) в регионе более чем за тысячу лет.

Материал донных осадков меняется в зависимости от внешних условий. Например, если в пробах донных отложений много титана, галлия или рубидия, но при этом мало брома, значит, менялись температура и влага. Если кальция и стронция — то менялась соленость водоема. «Очень важно чтобы в исследование попала верхняя часть керна, содержащая материал современности — последних десятилетий. Определив скорость осадконакопления, можно оценить возраст каждого слоя осадка и сопоставить его элементный состав с данными инструментальных метеонаблюдений с ближайшей метеостанции», — пояснил старший научный сотрудник ИГМ СО РАН Андрей Дарьин.

«Бром является индикатором органических веществ, которые выпадают в осадок исследуемого водоема с мая по сентябрь, — добавил научный сотрудник ИЯФ СО РАН Федор Дарьин. — Однако концентрации брома достаточно низкие, около 10 грамм на тонну, соответственно, методов, которые могли бы их определить, немного. РФА с возбуждением синхротронным излучением позволяет исследовать содержание элементов с относительными концентрациями от единиц процентов до миллионных долей. Метод является неразрушающим и довольно быстрым. На станции СЦСТИ ширина пучка позволяет сканировать довольно длинные керны в экспресс-режиме: за сорок минут мы можем провести анализ керна длиной 17 см. Шаг сканирования от 100 микрометров до 2 миллиметров».
Полученные физиками методом РФА-СИ данные геологи сопоставляют с данными метеорологических служб.

Подробнее - на сайте "Науки в Сибири"

Традиционно сделали комментарии по Нобелевским премиям:

• по физиологии и медицине

«Одним из важнейших компонентов оптогенетики можно назвать каналородопсин — светочувствительный белок из зеленых водорослей. Эти ионные каналы нарабатывают в клетках с помощью вирусной доставки. Под действием света они открывают пору для ионов натрия и тем самым манипулируют состоянием нейронов и клеток нервной системы. Существуют различные способы вирусного введения последовательностей, кодирующих оптогенетические белки, в целевой участок мозга, которые способны обеспечить экспрессию светочувствительного канала. Эксперименты на трансгенных мышах с использованием методов оптогенетики позволяют изучать и регулировать депрессивное и тревожное состояние животных и другие психоэмоциональные проявления, а также более сложные заболевания мозга, такие как болезнь Паркинсона, в том числе и на последних стадиях. Оптогенетика раскрывает новые возможности для исследования человеческого мозга», — рассказал главный научный сотрудник сектора постгеномной нейробиологии ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» Дмитрий Ланшаков. @icgsoran

• по физике

«Детектор IceCube работает с 2011 года. За это время с его помощью накоплен большой объем экспериментальной информации, а одним из главных результатов стало подтверждение существования астрофизических нейтрино высоких энергий. Их регистрация в достаточном количестве позволит связать нейтрино с конкретными астрофизическими источниками и изучать происходящие там физические процессы. Это особенно важно потому, что другие частицы не всегда позволяют определить, откуда они пришли. Заряженные частицы отклоняются магнитными полями Галактики и Солнечной системы и поэтому теряют первоначальное направление. Гамма-кванты, в свою очередь, могут поглощаться по пути к Земле. Нейтрино же способны преодолевать огромные расстояния практически беспрепятственно, сохраняя информацию об источнике», — отмечает старший научный сотрудник Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, заведующий лабораторией Новосибирского государственного университета Евгений Кравченко. @BudkerINP

• по химии

«В химических реакциях зеркальные изомеры всегда образуются в равных количествах, что требует трудоемкой процедуры разделения для получения одного из изомеров в чистом виде. Живая природа зеркально асимметрична, в организмах и природных соединениях молекулы часто представлены в виде только одного энантиомера, например аминокислоты — строительные блоки белков. Один из нобелевских лауреатов — Анри Б. Каган — разработал различные способы синтеза чистых энантиомеров путем асимметрического катализа, когда при добавлении к исходному веществу оптически активного катализатора в малом количестве на выходе получается преимущественно один зеркальный изомер. При этом катализатор сам должен обладать высокой энантиомерной чистотой. Важным открытием французского ученого было то, что некоторые реакции даже при использовании катализаторов с низкой энантиомерной чистотой приводят к продуктам с высокой энантиомерной чистотой», — рассказал руководитель лаборатории фотоактивируемых процессов Новосибирского института органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН Алексей Воробьев. @nioch_sb_ras

Кэнсо Соаи, в свою очередь, открыл уникальную автокаталитическую реакцию, в которой образующийся продукт сам выступает в роли хирального катализатора, что позволяет реагентам с изначально слабым преобладанием одного из энантиомеров давать продукты с подавляющим преимуществом одного из зеркальных изомеров.

🏆 Анри Б. Каган (Henri B. Kagan) и Кэнсо Соаи (Kenso Soai) получили Нобелевскую премию по химии 2026 года за исследования химической асимметрии и механизмов, позволяющих одной из зеркальных форм молекул получать преимущество над другой.

Многие молекулы существуют в двух зеркальных вариантах, но живые системы используют преимущественно только один из них. Работы Кагана и Соаи помогли объяснить, как такая асимметрия может возникать и усиливаться в химических реакциях. Исследования в этой области стали важной частью современной асимметрической химии и понимания происхождения молекулярной «односторонности» жизни.

🏆 Фрэнсис Халзен (Francis Halzen) получил Нобелевскую премию по физике 2026 года «за решающий вклад в создание нейтринной обсерватории IceCube и открытие нейтрино высоких энергий астрофизического происхождения». IceCube — крупнейший детектор нейтрино, расположенный в антарктическом льду. Наблюдение высокоэнергетических нейтрино позволило связать эти практически неуловимые частицы с астрофизическими источниками и открыть новый способ изучения Вселенной.

Нобелевская неделя 2026. День 2: физиология или медицина
🏆 Карл Дайссерот, Питер Хегеманн и Георг Нагель получили Нобелевскую премию по физиологии или медицине 2026 года «за открытия, связанные со светочувствительными ионными каналами и оптогенетикой». Их работы заложили основу оптогенетики — метода, позволяющего с помощью света управлять активностью отдельных клеток, прежде всего нейронов.

Ученые доказали существование грибов 550 миллионов лет назад. Их микроскопические остатки обнаружил сотрудник Института геологии алмаза и благородных металлов СО РАН (Якутск) в породах Березовского прогиба (юго-запад Якутии). До этого общепринятым временем появления первых грибов считался ордовикский период (460 млн лет), а все более ранние свидетельства оставались неубедительными.

Сохраниться древним грибам помогло редкое стечение обстоятельств. Они оказались внутри строматолитов — древних образований столбчатой формы, которые формировались в мелководной прибрежной среде. Грибы участвовали в образовании строматолитов: вода, насыщенная кремнеземом, проникала в их структуру, а затем минералы постепенно замещали органическое вещество. Окремнение произошло достаточно быстро — еще до того, как органика погибших грибов успела разрушиться и разложиться. В обычных карбонатных породах такие микроскопические организмы, как правило, не сохраняются.

Главный научный сотрудник Института геологии алмаза и благородных металлов СО РАН Пётр Колосов:
«Главный вывод исследования можно разделить на три части. Во-первых, грибы появились на Земле гораздо раньше, чем в мире было принято считать — это первое в истории науки прямое доказательство их существования в таком древнем периоде. Во-вторых, они не просто жили в воде, а уже тогда учились выживать на суше: прямо в прибрежных камнях — строматолитах, которые то уходили под воду во время прилива, то высыхали на солнце. В-третьих, эти древние организмы умели запускать процесс брожения — сложную биохимическую реакцию, которую мы сегодня используем для создания хлеба или пива».

Подробнее - на сайте "Науки в Сибири".

Институт химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН (Красноярск) посетили третьеклассники гимназии № 13 «Академ» — базовой школы РАН. Экскурсия прошла в рамках проекта «КЛАССный ученый» и познакомила ребят с работой исследователей. В Красноярском крае проект Сибирского отделения Российской академии наук «КЛАССный ученый» развивается при участии молодых ученых и специалистов ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», а также при поддержке Совета молодых ученых и специалистов при губернаторе Красноярского края.

Сайт проекта "КЛАССный ученый".

Ученые разработали новый безопасный метод получения платины из отработанных катализаторов. Вместо агрессивных и вредных реагентов они использовали комбинацию перекиси водорода и соляной кислоты. Такой подход исключает токсичные выбросы и обеспечивает высокий выход металла.

Платина является стратегически важным сырьем для нефтеперерабатывающей, химической и автомобильной промышленности, при этом месторождения металла истощаются. Легкодоступные запасы сокращаются, а для добычи новой руды приходится забираться глубже, что сложнее и дороже. Это делает всё более привлекательной переработку вторичного сырья, например отработанных автомобильных и нефтехимических катализаторов. В них платина нанесена на керамическую основу, и после выработки ресурса такой катализатор становится источником ценного металла. Однако традиционные методы извлечения платины крайне агрессивны для окружающей среды и человека: они требуют токсичных окислителей и сопровождаются выбросами ядовитых газов.

«Наш подход гарантирует полный перевод платины в термодинамически устойчивую форму и представляет собой экологически безопасную альтернативу традиционным нитратно-хлоридным методам. Он позволяет извлечь до 98 % металла. Разработанный метод может быть масштабирован и адаптирован для комплексной переработки вторичного платиносодержащего сырья», — комментирует сотрудник Института химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН Роман Борисов.

Текст и фото: @krasscience

#Бурятия #наука #научные_статьи

Чай из саган-дайли: как меняется его полезность при хранении?

Саган-дайля, она же рододендрон Адамса - популярнейший компонент тонизирующих травяных чаев (а исходно - важное средство бурятской народной медицины, используемое уже много веков). Знание о том, как и когда правильно собирать эти листья, передается из уст в уста, но для того, чтобы узнать, что же все-таки происходит с разными веществами при хранении чая, нужен ответ химиков.

Ученые Института общей и экспериментальной биологии СО РАН (Улан-Удэ) @ioeb_sd_ras совместно с коллегами из Северо-Восточного федерального университета (Якутск) сравнили состав листьев первого года, второго года, опавшей листвы, а также готовых отваров чая саган-дайля.

Оказалось, что возраст листа значимо влияет на разнообразие фенольных соединений, их общее содержание и антилипазную активность: чем старше, тем хуже. При старении листьев гликозиды, как правило, отвечающие за более "специфические" свойства, исчезают, а доля свободных флавоноидов-агликонов растет.

Больше всего в листьях первого года мирицетин-3′-O-ксилопиранозида (881–917 мг/100 г) и кверцетин-3-O-галактозида (672–714 мг/100 г). В опаде же преобладал свободный мирицетин (427–451 мг/100 г). Именно листья первого года дали максимальную антилипазную активность: IC₅₀ 30.65–33.47 мкг/мл, что даже ниже, чем у орлистата (35.28 мкг/мл) - препарата, используемого для снижения всасывания жиров. Активность связана с наличием мирицетина, кверцетина и госсипетина как в свободной, так и в гликозилированной форме.

Главный вывод прост: долго хранить листья саган-дайли не стоит.

Результаты работы опубликованы в международном научном журнале Foods

Российские ученые разработали новый подход к синтезу биокеросина — топлива из непищевой биомассы.

В качестве сырья для производства биокеросина ученые использовали сосновые опилки и лузгу подсолнечника, которые называют непищевой биомассой второго поколения. Их выбор обусловлен отсутствием конкуренции с продовольственным сектором — такое сырье не применяется в пищевой промышленности; помимо этого, снижается углеродный след по сравнению с ископаемым топливом.

Биокеросин предлагается использовать в качестве резервного топлива для авиационных двигателей. Однако, по словам ученых, на данном этапе возможна лишь частичная замена нефтяного керосина на биокомпонент (до 30 %) для соответствия топлива государственным стандартам и минимизации стоимости конечного продукта.

По словам исследователей, сегодня есть два пути в использовании биокеросина в авиационной отрасли. Первый — доведение полученного SAF-керосина по физико-химическим свойствам до товарного топлива, которое можно получать в необходимых объемах с учетом экономических особенностей, усложняя химическую технологию получения биотоплива. При этом модернизация существующих авиационных двигателей не потребуется. Второй — не изменять химическую технологию получения топлива, но разработать новый двигатель под новое топливо, что, в свою очередь, займет продолжительное время без гарантии успешности.

Подробнее - на сайте "Науки в Сибири"

Валерий Фальков оценил результаты работы ученых Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

В ИЦиГ СО РАН разрабатываются и применяются генетические технологии для решения приоритетных задач научно-технологического развития России.

В составе института 3 филиала, где работают 14 молодежных лабораторий.

✅Например, коллектив лаборатории генетических основ селекции зерновых культур занимается изучением генетических механизмов, определяющих продуктивность и сроки развития пшеницы, ускоренным созданием селекционных линий. Среди крупных партнеров: ГК «Эфко», АО «Щелково Агрохим», агрохолдинг «Кургансемена». Благодаря такой кооперации аграрии региона полностью обеспечены семенами сортов зерновых культур отечественной селекции. Из них примерно 40% приходится на сорта, созданные в филиале ИЦиГ СО РАН (СибНИИРС) в Краснообске.

✅В лаборатории биотехнологий для АПК (организована по инициативе Минсельхоза) ученые исследуют генетические основы биопродукции на платформе метилотрофных дрожжей, разрабатывают суперпродуценты белков по заказам биотехнологических компаний.

✅Работа лаборатории экспериментальной и клинической фармакологии направлена на разработку и экспериментальное обоснование новых терапевтических подходов для лечения аутоиммунных ревматических заболеваний (ревматоидный артрит, болезнь Бехтерева, псориатический артрит). Одним из результатов работы стало создание прототипа CAR-T-клеточного продукта на основе модифицированных лимфоцитов с химерным антигенным рецептором. Такая технология рассматривается как перспективный подход к терапии тяжелых заболеваний.

✅Также на базе института действует молодежный Сектор психонейрофармакологии. Исследования ученых посвящены изучению генетического контроля внутриклеточной сигнализации в нейронах и механизмов нейропластичности — способности нервной системы изменяться и адаптироваться. Одно из направлений работы связано с изучением белка STEP как потенциальной молекулярной мишени для фармакологической коррекции патологического поведения и нарушений нейропластичности, в том числе агрессии и аутизмоподобного поведения.

В завершение визита глава Минобрнауки пообщался с руководителями молодежных лабораторий.

👻МАХ | 💙ВК | 📝ДЗЕН