Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. SEM-изображения фибрилярного массива коллагена: (a) с полиаспартатом – кристаллы гидроксилапатита находятся между параллельно упакованными волоконами и ориентированы вдоль них, (b) без полисаспартата – кристаллиты гидроксилапатита находятся вне коллагеновой сетки.
Рисунок 2. Патерны фибрилярных массивов коллагена, полученные с помощью световой микроскопии в поляризованном свете: A, B – обсуждаемая в работе матрица коллаген-апатит, C,D – человеческая кость. Обозначения доменов: al – упорядоченные, ch – холестерические, is – изотроные.
Рисунок 3. Модули Юнга, измеренные с помощью наноиндентирования. (a) Сравнение модулей упругости коллагеновой матрицы, коллаген-апатитовой матрицы и природной кости в зависимости от ориентации. (b-c) Поперечное и продольное сечения матрицы коллаген-апатит с указание точек, в которых были измерены модули упругости. Размерная шкала 300 мкм.
Поздравляем! Очень круто!

Вы нашли суперсекретную ссылку совместного конкурса еНано и enanos "Икс - файлы" - ГОЛУБОЙ ФАЙЛ!

Пожалуйста, зарегистрируйтесь именно по этой ссылке на конкурс Икс - файлы или используйте свой логин и пароль, если Вы уже регистрировались именно на этот конкурс на сайте Стемфорда (повторно регистрироваться не надо).

Теперь для продолжения конкурса Вы можете пройти курс (это займет не больше 30 минут!) по ссылке (жмите здесь!) и получить сертификат еНано.

Когда Вы получите, как минимум, 3 сертификата еНано и пройдете, соответственно, всю паутину в поиске пяти скрытых в Интернете Икс - файлов, Вы можете выиграть конкурс Икс - файлов, получить диплом МГУ и ФИОП о победе в конкурсе, а также подписку / архив лучшего российского научно - популярного журнала "Химия и жизнь"! Удачи в Ваших поисков в паутине знаний. "Истина где - то рядом..."

Иерархия искусственной кости

Ключевые слова:  ГАП, замещение кости, иерархия, коллаген, нанобиотехнологии

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

16 мая 2010

Разработка материалов, способных замещать клетки, ткани и даже части человеческого тела является на сегодняшний день является одним из перспективных направлений развития нанобиотехнологий. Так современные материалы для костных имплантантов изготавливают в основном из инертных к биологической среде организма металлов или керамики. Однако наиболее перспективными являются материалы на основе фосфатов кальция (например, гидроксилапатита), так как именно эти соединения наравне с белком коллагеном составляют основу человеческой кости.

Группа французских учёных недавно опубликовала статью, в которой предложила методику синтеза матрицы коллаген-гидроксилапатит. Белок коллаген путём экстракции извлекли из сухожилия хвоста крысы и очистили, а затем добавили к нему кислотный полимер полиаспартат, который играл роль специфически растворимых белков. После указанных выше процедур проводилось соосаждение указанного раствора и раствора, содержащего хлорид кальция и дигидрофосфат натрия. Важной особенностью предложенной методики является то, что после процесса кристаллизации волокна коллагена и ось с кристаллитов гидроксилапатита оказываются сонаправлены, как и в настоящей кости (Рисунок 1-2). С помощью наноиндентирования были измерены модули Юнга в продольном и поперечном направлениях, которые оказались равны, соответственно, 4.3 и 6.5 ГПа. Это, конечно же, по абсолютной величине меньше, чем в природной кости (соответственно, 15.2 и 23.1ГПа), однако соотношения между модулями упругости в указанных направления поразительно схожи (Рисунок 3).

Как уверяют авторы работы, представленные результаты интересны с точки зрения понимания физико-химических основ процесса биоминерализации, что в ближайшем будущем позволит разработать технологию создания «заменителей» костей, которые будут наиболее близки к природным не только по химическому составу, но и по своим механическим свойствам.




Комментарии
Коваленко Артём, 16 мая 2010 09:33 
прямо графоэпитаксия какая-то
Идея классная.

Но при практической реализации становится жутковато...
Чтобы не было иммунного ответа, белки потребуются человеческие.
А почему в синтезированной кости модуль Юнга в поперечном направлении больше, чем в продольном, если в натуральной - наоборот? Это "игра" химии?
Угу, проправил...
На графике (Рисунок 3) всё правильно изображено...
Такие работы успешно ведутся и в России.
Так, на НАНОМЕТРе, в разделе Библиотека была опубликована статья В.С. Комлева и С.М. Баринова Костные ткани "ремонтирует" керамика .
И еще обзорная статья С.М. Баринова "Керамические и композиционные материалы на основе фосфатов кальция для медицины" [/URL] в свободном доступе.
http://www.p...version.pdf
и потом таким кости печатать: биопринтинг
Коваленко Артём, 18 мая 2010 11:46 
Наталия, может быть у вас статья Баринова и в свободном доступе (ИМЕТ, всё-таки), но простые смертные ее никак скачать не могут.
Артем, статья С.М. Баринова действительно в свободном доступе - попробуйте перейти по вновь добавленной
ссылке в конце предыдущего комментария, если и она не сработает - то в 4 этапа:
(1) www.physics-online.ru
(2) выбираете "Статьи и публикации"
(3) выберите раздел "Химическая физика, физическая химия, материаловедение"
и открыв раздел, увидите
Керамические и композиционные материалы на основе фосфатов кальция для медицины
С М Баринов
Успехи химии , 2010, 79 :1 , 15–32 . Нажмите на название статьи -

увидите название, аннотацию и (можете выбирать, на каком языке статью загружать)
Текст статьи: Full_text_English_version.pdf (547.4 kB)
Full_text_Russian_version.pdf (549.5 kB)

Возможно, вас еще заинтересуют другие статьи раздела:
Структурно-чувствительные свойства и биомедицинские применения нанодисперсного диоксида церия
В К Иванов, А Б Щербаков, А В Усатенко
Успехи химии , 2009, 78 :9 , 924–941 1 18 февраля 2010 г. 18 февраля 2010 г.
Керамические и композиционные материалы на основе фосфатов кальция для медицины
С М Баринов
Успехи химии , 2010, 79 :1 , 15–32
Расширение Периодической системы элементов: сверхтяжелые — супернейтронные
В Грайнер, В Загребаев
Успехи химии , 2009, 78 :12, 1177–1199
Новые сверхпроводники на основе пятикомпонентных оксипниктидов переходных металлов
А Л Ивановский
Успехи химии , 2010, 79 :1 , 3–14
Молекулярные ферромагнетики
В.И. Овчаренко, Р.З. Сагдеев
Успехи химии , 1999, 68 :5 , 381–400
Фуллерены — новые аллотропные формы углерода: структура, электронное строение и химические свойства
В.И. Соколов, И.В. Станкевич
Успехи химии , 1993, 62 :5 , 455–473
Донорно-акцепторные комплексы и ион-радикальные соли на основе фуллеренов
Д.В. Конарев, Р.Н. Любовская
Успехи химии , 1999, 68 :1 , 23–44
Синтетический алмаз в электрохимии
Ю.В. Плесков
Успехи химии , 1999, 68 :5 , 416–429
Химия и применение углеродных нанотрубок
Э Г Раков
Успехи химии , 2001, 70 :10, 934–973
Неуглеродные нанотрубки: синтез и моделирование
А.Л. Ивановский
Успехи химии , 2002, 71 :3 , 203–224
Наночастицы золота: получение, функционализация, использование в биохимии и иммунохимии
Л.А. Дыкман, В.А. Богатырев
Успехи химии , 2007, 76 :2 , 199–213
Магнитные наночастицы: методы получения, строение и свойства
С.П. Губин, Ю.А. Кокшаров, Г.Б. Хомутов, Г.Ю. Юрков
Успехи химии , 2005, 74 :6 , 539–574
Механохимия и механическая активация твердых веществ
В.В. Болдырев
Успехи химии , 2006, 75 :3 , 203–216
Нанохимия - прямой путь к высоким технологиям нового века
А Л Бучаченко
Успехи химии , 2003, 72 :5 , 419–437
Сверхтяжелые элементы Периодической системы Д.И.Менделеева
Ю.Ц. Оганесян, С.Н. Дмитриев
Успехи химии , 2009, 78 :12, 1165–1176
РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ПОЗИТРОННОЙ АННИГИЛЯЦИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ НАНООБЪЕКТОВ В ПОРИСТЫХ СИСТЕМАХ, ДЕФЕКТНЫХ МАТЕРИАЛАХ И НАНОМАТЕРИАЛАХ
В.И.Графутин, Е.П.Прокопьев, Ю.В.Фунтиков
Hаучная Онлайн-Библиотека Порталус: http://www.p..._readme.php
Коваленко Артём, 19 мая 2010 18:52 
Наталия,
Я зарегистрировался на сайте, и всё равно ссылки доступны только при оплате (хотя ваша прямая ссылка на статью Баринова сработала).
А этот portalus вообще какой-то подозрительный сайт.
Попробуйте из дома скачать статью из успехов химии. Получится?
Артем, вообще-то я просто скопировала названия всех статей из радела раздел "Химическая физика, физическая химия, материаловедение". Статьи все открываются и скачиваются (кликните на название заинтересовавшей статьи и во вновь отрытом окне выбирайте, какая версия вам нужна - или обе сразу: русская и английская)

Особо не задумывалась об особенностях последней статьи со ссылкой на Порталус (доверяя сайту physics-online.ru).
О сайте "Успехи химии" - у нашего Института нет подписки на журнал (ни на электронную версию, ни на печатную), не было ее и года 3 назад. Но понадобилась статья: Термическая стабильность наноматериалов
Р. А. Андриевский
Успехи химии,71, 967 (2002)

Зайдя на сайт "Успехи химии", с возмущением обнаружила, что в свободном доступе только статьи из журналов текущего года (я часто скачивала статьи из "Успехов физики", и таких проблем не возникало). Архивные статьи (предыдущих лет) были не доступны без оплаты.
По счастью ИОНХ по-соседству, в библиотеке которого я смогла взять журнал и сделать копию статьи (т.к. библиотеки ИОНХа и ИМЕТа являются филиалами БЕНа, в которую я записана)
Коваленко Артём, 19 мая 2010 20:12 
Меня интересует статья В.К. Иванова с соавторами.
Как мне вам доказать, что она не скачивается? Ссылка отправляет на сайт "Успехов химии", а там просят заплатить.
Если ссылка приводит на сайт "Успехов химии", то для этой статьи исключений делать не будут, увы.
Артем, но с компьютера в МГУ у вас, наверняка есть доступ и в e-library, и на сайт журнала. Более того авторы статьи, наверняка, не откажут вам в просьбе ...
С домашнего компьютера можно довольствоваться вот этим: http://igic-...lab_sin.php

К сожалению, у нас не многие ученые заводят домашние страницы ( и выкладывают на них публикации), наверное, ситуация со временем изменится - (ведь по оценкам Nature Индекс Цитирования при этом увеличивается раза в 3).
По счастью на Западе ситуация иная, и на сайте S.Shabalovskoi, Светланы Шаболовской, (она занимается исследованием медицинских сплавов на основе NiTi) можно найти массу статей и скачать их.
Коваленко Артём,
существует проверенный способ получить любую (почти) статью - попросить у автора. В перечне авторов (это в открытом доступе) как минимум один (чаще 2-3) человек с указанной электронной почтой; отказов на вежливую просьбу обычно не бывает.
И еще о статьях в бесплатном доступе, Артем, в журнале Materials Today опубликована интересная статья Some of Nature's Little Tricks, в которой обсуждаются еще нерешенные проблемы создания биоматериалов.
, а в №1, т.13. 2010 г. - целая подборка статей Biofunctional materials.

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

 

Гигантские икринки
Гигантские икринки

Конференции 2020-го: планы на первое полугодие
План по мероприятиям на первое полугодие 2020-го

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Британский крест китайских ученых: элемент памяти на новом типе доменной структуры в FeRh.Волокна из углеродных нанотрубок помогут сердцу. Фуллерены для стабилизации азотного топлива. International Quantum Complex Matter Conference 2020 (QCM2020).

На ВДНХ в Москве отметят День российской науки
День российской науки отпразднуют на ВДНХ в Москве 8 и 9 февраля. Инновационно-образовательный комплекс «Техноград» на ВДНХ приглашает москвичей и гостей столицы отпраздновать «День науки». Гостей ожидают бесплатные мастер-классы, знакомство с инновациями в биомедицине и достижениями нейронаук, занимательные уроки и многое другое.

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2020 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

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.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
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.