Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Рисунок 1. Спектр флуоресценции (а) NADH-модифицированных и (b) NAD+-модифицированных CdSe/ZnS квантовых точек.

Рисунок 2. Определение этанола в присутствии фермента алкогольдегидрогеназы (схема).

Рисунок 3. Зависимость интенсивности флуоресценции квантовых точек CdSe/ZnS/NAD+ от концентрации спирта.

Рисунок 4. Снижение интенсивности флуоресценции квантовых точек CdSe/ZnS/NADH в зависимости от концентрации гексогена.

Рисунок 5. Определение присутствия взрывчатки при помощи квантовых точек (схема).

Определение следов взрывчатки с помощью квантовых точек

Ключевые слова:  гексоген, квантовые точки

Опубликовал(а):  Трусов Л. А.

23 декабря 2008

Флуоресценция полупроводниковых квантовых точек делает их привлекательным инструментом для визуализации всевозможных процессов. Избирательность достигается путем различных модификаций поверхности. Проблема за малым – придумать, что именно визуализировать.

Например, квантовые точки CdSe/ZnS, связанные с никотинамид аденин динуклеотидом (NAD+) или с его восстановленной формой – NADH, помогают следить за ходом тех ферментативных реакций, в которых NAD+ либо NADH выступают как кофермент. Дело в том, что NAD+ гасит люминесценцию квантовых точек, тогда как NADH – нет (рисунок 1), благодаря чему становится возможным различать окисленное и восстановленное состояние никотинамид аденин динуклеотида.

Ученые из Израиля показали, что в системе, содержащей квантовые точки CdSe/ZnS/NAD+ и алкогольдегидрогеназу (этот фермент осуществляет превращение спиртов в альдегиды и кетоны NAD+-зависимым образом), по увеличению интенсивности люминесценции квантовых точек можно судить о присутствии в системе спирта (рисунки 2, 3). На самом деле, определение спиртов в присутствии алкогольдегидрогеназы можно проводить и безо всяких квантовых точек – достаточно следить за накоплением NADH, измеряя поглощение при 340 нм. Таким образом, ученые просто показали, что система с квантовыми точками, модифицированными никотинамид аденин динуклеотидом, работает в принципе.

После этого исследователи стали искать, куда бы приспособить эти NAD+/NADH-чувствительные квантовые точки, и обнаружили, что NADH-модифицированные CdSe/ZnS частицы являются отличной оптической меткой для эффективного определения гексогена (RDX). Нижний предел обнаружения взрывчатки в данном случае – 10-10М, что, по словам авторов, намного лучше других известных способов (рисунок 4).

Кроме того, выяснился интересный факт: оказывается, идентичная система, содержащая все те же компоненты, но не содержащая квантовых точек (вместо них был добавлен свободный NADH), не работает! Согласно предложенной учеными модели, ключевую роль тут играют каталитические свойства Zn2+ квантовых точек (рисунок 5).

Отработавшие же на определении гексогена квантовые точки можно восстановить из CdSe/ZnS/NAD+ в CdSe/ZnS/NADH при помощи описанной ранее реакции окисления спиртов (рисунок 2), после чего использовать повторно.

Работа «NAD+/NADH-Sensitive Quantum Dots: Applications To Probe NAD+-Dependent Enzymes and To Sense the RDX Explosive» опубликована в Nano Letters.


Источник: ASC Publications



Комментарии
Пастух Евграфович, 23 декабря 2008 12:23 
Интересно
Ну НМХ (октаген) тож определит, тетрил... А как с нитроароматическими ВВ?
Трусов Л. А., 23 декабря 2008 17:13 
собачки обученные не определяют?
Бывает, определяют.

Вообще, искать ВВ надо ДО, а не ПОСЛЕ, и в первую очередь агентурным способом.


Кстати, интересный момент: а не будет ли система работать без NADH? Если QD комплексует через цинк с нитросоединением, то это само по себе может привести к тушению флуоресценции. Как никак, мощный сопряжённый акцептор и распространённый тушитель.
Пришлите статью, пожалуйста.
Пастух Евграфович, 24 декабря 2008 15:32 
В качестве предложения авиаперевозчикам:
"Вообще, искать ВВ надо ДО, а не ПОСЛЕ"
- Да надо "more simply": каждый предыдущий самолёт везёт только грузы и всю ручную кладь, а последующий, отдельный - только людей!. Измени рассписание - и люди целы и страховщики довольны! Попробуем?
А то и правда: "Давай обнимемся у трапа - мы не увидимся уже-е-е!"
Л В А, 27 декабря 2008 20:11 
Это кто ж таким старьем пользуется? Сейчас у определенных категорий давно используются как армейские, высокой очистки и малой газ-ии, типа октогена в оболочке, либо смес. ВВ, сделанные из подручных - плохо или никак не обнаружимые.
Наверное нужно иметь чувствительность как у бабочек, когда самец за 6км самку чует - 1-2молекулы на сенсоре.

Либо вообще неорганика, которым имя - легион, так что заранее спроектировать сенсор на то или иное ВВ не удастся в принципе.


Сканеры и нюхочи довольно хорошо обманываются некоторыми сочетаниями парфюма и простых хозяйственных в-в, вроде стиральных порошков. Составные компоненты идентичны. Анализ идет именно по ним. И все эти данные есть в Сети...

Предыдущие три абзаца косвенно подтверждаются тем, что арабам до сих пор довольно часто удается проносить на поясе. Скорее всего неорганику юзают. Или сборку из подручных на месте. Вот и убивают потомки Исава и Иакова - родных братьев. Наверное ещё с того времени, как Исав искал убить брата за украденное отцовское благословение. Впрочем сам то Исав потом помирился с ним. Почему все это так долго тянется? Поражаюсь.
В ЦАХАЛе и в проч. силовых давно уже различные способы используют.

Думаю органика по сравнению с неорганическими нановзрывчатками уйдет в прошлое - ударная волна при использовании последних, особенно при использовании на конструкциях гораздо более разрушительна должна быть. Возможные эффекты в некоторых случаях сопоставимы с использованием лазерного излучения в коротком импульсе. Броня остается там где есть а вот экипаж, бронестекла или заряды...
Американцы об этом знают уже лет 10 как минимум. Возможно это одна из причин, почему на Абрамсах штатно не использовались снаряды с ВВ и, главное, это объясняет почему в будущих бронированных машинах, артсистемах (кроме гаубиц и минометов) планируется оставить лишь кинетическую энергию в качестве поражающего фактора артсистем по небронированным целям. Все эти электромагнитные дела и электрохимические, хотят использовать потому что для поражения веществ способных к инициации взрыва либо интенсивного горения от ударной волны они УЖЕ имеют средства.

Если кому и давать такую технику как описываемые в статье обнаружители, так агентуре и пару на весь аэропорт. Все остальное малоэффективно и годится лишь против людей только что спустившихся с гор или с пальм.

Полагаю, что на пропускных воротах, например при проходе на предприятие, будут устанавливать какие-нибудь флегматизаторы психики или ослабители волевой регуляции (используется на допросах при приеме на некоторые работы в Штатах). Скорее всего это будет сочетаемое воздействие. У человека спросят что-нибудь вроде: "Ты шахид?" или "несешь ли взрывчатку?" и он с высокой вероятностью не сможет солгать так, чтобы это не заметили следящие системы (дистантный контроль давления, в конце концов мимики, глаз и пр. выдадут либо неуравновешенного, либо склонного к совершению, либо истинного). В общем под шумок испытают (или уже испытали?) массовую систему контроля сознания. Скорее последнее, учитывая что амеры в терактах гибнут достаточно редко. Я читал про работы с термографией лиц (кажется американские были статья и ссылка на сообщение на специализированной конференции), которую собирались использовать именно для контроля ответов на потомке полиграфа.

С Вашим профилем, проще было бы разработать портативные терагецовые системы умеренной стоимости - они прекрасно секут пояса шахидов и пр. Никаких новых нюхачей не требуется. Они и так кое-где стоят. Народ бабки на "терроризме" зарабатывает. Пусть! И ещё сколько заработает! Не зря ж "Аль-Кайеду" создавали.
ЛВА, а Вы ... эксперт в чем... или чей? Просто интересно!
-----
Думаю органика по сравнению с неорганическими нановзрывчатками уйдет в прошлое - ударная волна при использовании последних, особенно при использовании на конструкциях гораздо более разрушительна должна быть.
-----

Никуда органика не денется. Помимо скорости ударной волны нужна ещё и энергия. А нужные килоджоули неорганикой не набрать.

-----
Возможно это одна из причин, почему на Абрамсах штатно не использовались снаряды с ВВ и, главное, это объясняет почему в будущих бронированных машинах, артсистемах (кроме гаубиц и минометов) планируется оставить лишь кинетическую энергию в качестве поражающего фактора артсистем по небронированным целям. Все эти электромагнитные дела и электрохимические, хотят использовать потому что для поражения веществ способных к инициации взрыва либо интенсивного горения от ударной волны они УЖЕ имеют средства.
-----

ВВ там использовались. Метательные, например. Кроме того, штатный боекомплект включает кумулятивные, БПС и осколочно-фугасные снаряды. Плюс гильзы с пороховыми зарядами. (У Абрамсов, ЕМНИП, раздельное заряжание)

-----
планируется оставить лишь кинетическую энергию в качестве поражающего фактора артсистем по небронированным целям.
-----

Это вряд ли. В воробья из пушки ещё попасть надо.
По тексту статьи.

----
competitive immunoassay
that implemented CdSe QDs and a quencher-modified
RDX derivative as a FRET acceptor.
----

Собственно, они пишут, что гексоген может быть FRET акцептором и вызывать тушение. И что методики анализа, основанные на этом принципе уже есть.
Чувствительность в 100 раз ниже. Конкретного опыта с использованием QD и RDX вроде не описано, все исследования проводились с комплексом
QD и NADH. Косвенное доказательство - кривые кинетики тушения совпадают с таковыми при окислении NADH. И свечение восстанавливается при добавлении спирта (то есть восстановлении NAD+).
Пастух Евграфович, 29 декабря 2008 15:02 
ОТСТУПЛЕНИЕ: про 6-и км бабочкино чутьё ещё надо передумать! Крылышки, что б не "бякали", ей временно склейте и, я думаю, никто её не найдёт в упор.
ГИПОТЕЗА: она, как лётчик-художник в безветренную погоду: оставляет след своих пируэтов. По их "смазанности" и идёт "прочтение" всей длиной пары усов и анализ изменения нагрузки на крылья и потока флюидов с этих же крыльев на усы и ещё и ещё - это летающие ПЭВМ!. Они РАЗДВИГАЮТ-сдвигают ЧУЖИЕ ЗАПАХИ, лепят-формируют из них свой рисунок-хитрую траекторию! Парапланерист ищет восходящие потоки, а бабочка... "чужие" запахи. Это откроют и опубликуют какие-нибудь наноиностранцы года через "х". А попробуйте себя представить бабочкой, и одну открытую бутылку пива Лайм во всей Москве, её попробывала Ваша подруга перед баней и потерялась и захотела найтись кому-нибудь. Как бы вы искали друг-друга с жажды и сослепу, без слов, среди врагов (чур - пиво у неё)? Кстати, если Вам повезёт увидеть утреннее приземление с городской крыши, после ночёвки, бабочкопад сотен особей со сложенными крыльями - фантастическое зрелище. Только у самой земли раскрываются цветы крыльев, но уже не поймёшь - где цветы, где бабочки. Видимо приём называется "сухой лист" - ни одна птица не реагирует. А почему? Потому, что миллионы лет бабочки обманывали птиц-полицейских. Но именно такого рода приборы и развиваются - и запах, и поведение и мимика и моторика речи и реакции итд итп и... создание и анализ моделей для подражания (!) - собаки-мартышки, Вас скоро уволят, приборы уже рядом!
P.S. за съемки бабочкопада с крыши многоэтажки можно даже заплатить - таких кадров - не найти!
СКЕПТИК: так можно договориться, что живое существо - суть материальное поле слепленное высшим существом в устойчивый объект! Типа земной шар в мировом вакууме с предопределённым будущим атомов. А "Эффект бабочки"?
ОТВЕТ-ВОПРОС: А эффект от всех эффектов состоящих из "эффекта бабочки"? Других то и небыло!
Л В А, 30 декабря 2008 08:17 
Евгений Алексеевич, российский, не эксперт, но приходилось и работать вблизи тонн различных ВВ в т.ч. с электроаппаратурой ВП на склоне с заложенными зарядами и электродетонаторами. Мешками из под ВВ с остатками печки растапливать (хорошо в мокрую погоду) и некоторыми др. вещами заниматься. Напр-р определением предельно малых конц-й определенных углеводородов над пов-тью (поиск месторождений нефти с БПЛА и ногами, кросс-корреляционный анализ примерно по 20признакам). В т.ч. вблизи разработок открытым способом. Там без учета невозможно работать.
Посему волей-неволей кой-чего помню.
Л В А, 30 декабря 2008 08:34 
Александр Ринатович,
Энергии хватит чтобы поразить площадную цель. Вот как это реализуется - другой вопрос. Могу сказать одно - по эффективности преобразования кинетички в тепловую будет примерно процентов 30-40 вместо 60 при компактном ударе по броне в метр. Но спастись от этого в Брэдли или, вероятно, в Абраме не удастся. То же и при использовании роботов - их конструкционные элементы выполнены из более плотных чем ткани живых существ материалов и КПД преобразования существенно выше, малые р-ры не спасут - пл-ть эл-тов может быть очень высокая. Динамичка сработает после. Да и не все ею прикрыто. Метод в упрощенном применялся уже очень давно. Эффективность боевого применения соспоставима была с картечью при пристрелянных проходах.
Есть и другие подходы.
Насколько могу судить такой метод апробировался, правда на существенно более низких скоростях в 60-70-х годах американцами и, кажется, французами.
У американцев есть программа (насколько она реальна трудно судить) - "стрелы бога". Там в упрощенном виде используется именно кинетическое поражение. Не зря же они на комете отрабатывали... Параметры снимали, так сказать, в реале по мишени с очень малой плотностью.
О некоторых результатах можете посмотреть на http://galsp...ile/48.html

осколочно-фугасные обычно включают ВВ с низким риском взрыва от пробития. Но то ж на обычных скоростях. При наличии определенного фронта ударной ситуация совсем иная. Будет детонация.
Органика в реале не совсем так взрывается как в теории. Особенно при плохом качестве ВВ, снаряжении и пр.

Главное в разработанных и разрабатываемых ВВ с мгновенным подрывом - удельная пл-ть высвобождаемой энергии за единицу времени. Если хотите мощность. Поясню. 1кДж вы ничего от снаряда при 1сек нагреве не добьетесь. По данным пендосов (да и по прикидкам) надо от 10кДж примерно. А если 10нс импульс и, то совсем иное дело. Хватить при определенных условиях может и 100Дж. Работал по сверхконрастным резистам, абляции, отколу излучением, посему некоторые (наверное не все) тонкости знаю в экспериментальном порядке.
Полагал, можно будет для накачки использовать. Оказалась теоретически можно и КПД преобр. в когерентное излучение будет очень хорошим, выше чем от разряда, а вот на практике сложности.
При работе ВВ, когда у оно вас работает определенным образом, существенно отличным от классического ВВ способом, по твердому телу эффект будет аналогичным короткому импульсу. Можно регулировать особенностью подрыва собственно боезарядов (это дорого, поэтому американцы, скорее всего это будут использовать для вывода из строя средств связи, коммуникаций). Могут, к примеру разрушится системы поворота вооружения. Это совсем не то, как если снаряд с пластитом рванет на броне. Ск-ти, механизм прохождения волны, некоторые другие параметры будет совсем иные. Надо весь танк пересчитывать и глубокий апгрейд делать. Причем принципиально то, что это не поможет. :-)
Думаю главной причиной запрета на вывоз нанотехнологий из США является возможность создания ЯБЧ без электронных взрывателей. Даже при необходитмости наличия ИНИ. Вообще без каких бы то ни было электронных компонентов. Предотвратить подрыв такого устройства станет невозможным никакими современными вооружениями. Существует принципиальная возможность реализации разрушения, но это будет стационарные или корабельные установки и смогут работать только по еденичным целям при некоторой гарантии уничтожения устройства без подрыва. Вес критической массы может быть сокращен радикально уже на обычных яд. материалах по сравнению с обычными ЯБЧ с отражателями. Это будет лет через 15-20 по-любому и кол-во стран с ЯО весьма расширится.
Оттягивают неприятный момент.
Думаю одними из первых такие устройства (кроме США) будут созданы в Японии и ЕС.
Пастух Евграфович, 30 декабря 2008 11:31 
С Новым годом Вас!
Л В А, 30 декабря 2008 13:17 
С Новым Годом! также и Вас
Мира в семье, успехов и хороших контрактов.
Л В А, что-то я не поспеваю за полётом Вашей мысли. И меня терзают смутные сомнения, что под термином "кинетическое оружие" мы понимаем разные вещи.
Вообще, странным образом обсуждение нового способа детекции гексогена (с применением нанотехнологий)превратилось в дискуссию по перспективным видам противотанкового оружия

Если хотите, обсудим это через переписку.

С НОВЫМ ГОДОМ!!!
Мира во всём мире, здоровья и удачи!
Л В А, 31 декабря 2008 13:04 
Александр, Согласен, растекся мыслью по древу.
Касаемо темы даже не убежден, а знаю, нормальный человек прошедший минимальную подготовку НИКОГДА не будет использовать ВВ с азотными, отдельные продвинутые (или хорошо информированные), специалисты вообще лепят на подручных, отсылая очередного идиота на смерть, есть и неорганика, судя по терактам. На самом деле, объёмник сделать руками любой рабочий квалифицированный сможет, только ему этого не надо. Компоненты же найдутся в ближайшей аптеке и автоколонке. Посмотрите, если не удалили в Сети была статья об обнаружении ВВ первым в мире дистанционным детектором гексогена. Израиль. Так вот температура была +40С. Для какой-либо детекции современных ВВ их греют (не в пакете естественно!) до 70-80С, чтоб бабки по теме оправдать. Почему нагрев, полагаю вы понимаете. Дальность уверенного обнарудения без пакета в пределах 3-5 метров для гексогена. С нюхачами немногим лучше из-за большого количества оных на воротах. И покупают!
У меня вообще ощущение коллосального разводилова - как с компьютерными вирусами, создатели которых частично работают на деньги от фирм выпускающих антивирусы. Соответсвенно террористы, в массе, используют именно те ВВ, которые легко обнаружить, которые и так собака если ветер в её сторону за метров 10 уверенно чует.
Есть и другой момент.
Регулирование цен на нефть или что там по ходу по списку. Вы думаете на какие шиши лидеры Хезболла живут (едва ли не вчера разбомбленый показали)? А сомалийские пираты? А на что живет сам Израиль? Неужто вы думаете, что богатый еврей другому еврею просто так свои кровные отдаст? Не в жизнь не поверю. Работал в фирме где до трети были евреями, и что же? там эксплуатировали их ничуть не меньше других, единственно им отдавалось предпочтение при приеме/увольнении и их никогда в субботу не выгоняли на работу, даже рабочих и ИТР. На этом преференции кончались. Здесь же рьчь идет о суммах в сотни тысяч и миллионы Евро.
Скорее всего сидит сейчас где-нибудь в элитном предместье Лондона какой-нибудь англосакс и размышляет какой бы своим собратьям по деньгам и образу мыслей в Израиле/Палестине ещё работы подбросить, чтоб денег, власти или ещё чего поиметь в результате разработанной комбинации. И его окромя себя ничто на самом деле не интересует, даже свои же дети где-нибудь после любимой собачки или кота.
По причине жадности (как у любого олигарха - приходилось общаться с несколькими), деньги, как всегда, экономят, поэтому по ходу операции стараются заработать все, кто хоть как-то в курсе темы.
Л В А, 02 февраля 2009 00:40 
А вот тут показаны результаты недавних испытаний американского способа воздействия модулированной ударной волной на людей. И никакая это не просто ВВ. Если и ВВ, то, вероятно, наноструктурированное, т.к. для создания нужной волны требуется специальные ВВ, имеющие существенно различные от существующих взрывчаток свойства. Также если делать именно в виде боеприпаса, то скорее всего потребовалось иметь очень прочные компоненты конструкции самого генератора такой ударной волны - несколько взрывов в одном месте. Там вообще могло не быть какой-либо взрывчатки. Пример - лазерный пробой. Его гораздо проще модулировать. Ну есть и иные способы.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

След динозавра
След динозавра

XIX Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов «Физико-химия и технология неорганических материалов»
XIX Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов «Физико-химия и технология неорганических материалов» пройдет 18 - 21 октября 2022 года в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН), г. Москва, в очно-дистанционном формате.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Флуоресцентный шёлк можно получить,подкармливая шелковичных червей углеродными точками. Вопрос выживания кота Шрёдингера. Решение фундаментального вопроса об основном состоянии нитрида бора. Обнаружен новый источник затухания спиновых волн в пленках ферритов гранатов.

DataCon «Искусственный интеллект в химии»
DataCon «Искусственный интеллект в химии» — мероприятие, направленное на обучение школьников и бакалавров принципам машинного обучения и программирования для решения наукоемких задач, который заканчивается решением реальной проблемы.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2022 году
коллектив авторов
24 - 27 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Пятилетка Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!": что было и что может быть в будущем
Е.А.Гудилин , А.А.Семенова
Уже более 15 лет живет и развивается Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!". За всю историю Олимпиады было предложено много инновационных решений, охват олимпиадой составил более 50 000 участников по всей Российской Федерации и странам ближнего зарубежья. В статье приводятся статистические данные по Олимпиаде и возможные пути ее дальнейшего развития.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.