Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1 Прутки из высокопрочного субмикрокристаллического и наноструктурного технически чистого титана (сплава ВТ1-0)
Рис. 2 Золь гидроксиапатита (ГАП) в изопропиловом спирте

Нанотехнологии - малой Родине

Ключевые слова:  Интернет-олимпиада

Автор(ы): Япрынцев М. Н.

Опубликовал(а):  Шушарина Анастасия Леонидовна

16 ноября 2010

В настоящее время нанотехнология принята тем приоритетным направлением научно-технического развития, от которого зависит национальная безопасность России в 21 веке. Этим объясняется то огромное внимание, которое уделяется развитию этой передовой технологии, получающей все большее распространение в самых различных сферах жизнедеятельности современного общества.

Исследование в области нанотехнологий и их широкое применение сталкивается с необходимостью решения чисто фундаментальных задач, обеспечивающих понимание основных свойств наноматериалов и способов их технологической обработки.

В 2005 году в Белгородском государственном университете по инициативе ректора Дятченко Л. Я. был создан Научно-образовательный и инновационный Центр «Наноструктурные материалы и нанотехнологии», руководителем которого является д.ф.-м.н., профессор Ю.Р. Колобов.

В настоящее время Центр БелГУ (Центр наноструктурных материалов и нанотехнологий) является головной организацией в выполнении крупного государственного контракта федеральной целевой программы по теме «Разработка опытно-промышленных технологий получения нового поколения медицинских имплантатов на основе титановых сплавов». В выполнении контракта участвовали 12 соисполнителей, представляющих крупные научные и производственные организации Москвы, Санкт-Петербурга, Томска и Казани.

К настоящему времени завершен полный комплекс технических и клинических испытаний разработанных имплантатов, получено разрешение Росздравнадзора на их применение в клинической практике. Ведутся поставки полупромышленных партий заготовок в ГУП РТ Всероссийский научно-исследовательский проектный институт медицинских инструментов (ГУП РТ ВНИПИМИ, г. Казань) для освоения в серийном производстве имплантатов для травматологии и ортопедии.

Разработана оригинальная технология синтеза наногидроксилапатита (НГАП). Он является основной составляющей костной ткани и является биологически совместимым материалом. На сегодняшний день завершаются работы по запуску участка опытно-промышленного производства нанокристаллического гидроксилапатита в формах порошка, водных и спиртовых суспензии и гелей заданной концентрации. Разработка защищена патентом РФ.

В настоящее время наногидроксилапатит используется в качестве одного из компонентов стоматологического материала нового поколения «Нанофлюор», который был разработан ОАО«Опытно-экспериментальный завод ВладМиВа» (г. Белгород). Использование нанодисперсного коллоидного гидроксиапатита способствует реминерализации дентина глубокой кариозной полости и нормализации состояния пульпы зуба. Предполагаемые объемы производства препарата «Нанофлюор» – 10 000 упаковок в месяц. В 2008 году на данный препарат был получен государственный заказ.

Биопокрытия, разрабатываемые в Центре наноструктурных материалов и нанотехнологий Белгородского госуниверситета, созданные на основе наногидроксилапатита и керамики, получаемой методом микродугового оксидирования, успешно прошли первичную оценку острой цитотоксичности и матриксных свойств поверхности во ФГУ «Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена». На основании полученных результатов имплантаты на основе субмикрокристаллического титана с микродуговыми кальций-фосфатными или золь-гель покрытиями на основе наногидроксилапатита рекомендованы к клиническим испытаниям. В настоящее время формируется участок по нанесению биоинертных и биоактивных покрытий[1].

С Центром наноструктурных материалов и нанотехнологий сотрудничают ученые, аспиранты и студенты биолого-химического факультета.

На кафедре анатомии и физиологии живых организмов БелГУ проводятся испытания влияния наночастиц железа на функциональные свойства клеток крови. Научная работа студентов Павлова Н.А. и Зубаревой Е.В. «Изучение особенностей остеогенеза в области имплантации материалов на основе наноструктурного гидроксилапатита», выполненная под руководством д.б.н., профессора Федоровой М.З., стала победителем во Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ студентов ВУЗов в области нанотехнологий и наноматериалов и награждена медалью «За лучшую студенческую научную работу» [2,3].

Разработка биосовместимых наноструктурных полимерных материалов и композитов на их основе является важной задачей химического материаловедения. На кафедре общей химии БелГУ была разработана и запатентована отечественная технология производства полиакриловой кислоты (ПАК)[4]. Причем, в отличие от зарубежных аналогов, выпускающих ПАК в виде нестабильного при хранении водного раствора, ПАК, получаемая по технологии БелГУ, представляет собой мелкодисперсный наноструктурный стабильный при хранении полимер. Запатентованная БелГУ технология производства ПАК передана (в виде лицензионного договора) опытно-экспериментальному заводу «ВладМиВа», который освоил выпуск семи наноструктурных стоматологических композитов на основе полиакриловой кислоты, выпускаемой по технологии БелГУ[5].

В разработке технологии ПАК под руководством к.т.н. В.А. Перистого участвовали: доцент Л.Ф. Перистая, студенты О. Севрюков, Н.Павлов и другие. В феврале 2010 года на Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ студентов ВУЗов в области нанотехнологий и наноматериалов работа аспиранта Н.Павлова и студентки И. Идиной «Разработка способа получения полиакриловой кислоты и биосовместимых композитов на ее основе для стоматологии» была отмечена Дипломом Рособразования РФ (науч. рук. В.А. Перистый, Л.Ф. Перистая).

На протяжении нескольких лет на кафедре общей химии под руководством д.т.н., профессора А.И. Везенцева проводится научно-исследовательская работа по изучению сорбционных свойств монтмориллонитовых глин Белгородской области, которые, по мнению авторитетных ученых, являются природными наноматериалами[6]. Глины – это тип слоистых минералов с промежутками между слоями, которые могут адсорбировать молекулы воды или катионы и анионы. Каждый слой имеет толщину порядка 1 нм. Проведены работы по созданию на основе глин принципиально новых высокоэффективных наносорбентов за счет комплексных мер по модифицированию, которые позволяют эффективно проводить очистку сточных вод от ионов тяжелых металлов и органических веществ. По данной тематике защищено несколько кандидатских диссертаций выпускниками биолого-химического факультета [7]. Проводятся также работы по созданию кормовых добавок и энтеросорбентов.

Под руководством д.б.н., профессора кафедры биохимии и фармакологии медицинского факультета А.А. Шапошникова выполнен ряд научных работ по созданию кормовой добавки «Экос» на основе местной глины, применение которой в животноводстве позволяет получать экологически безопасные продукты питания.

Основными проблемами в области нанотехнологий, по моему мнению, являются следующие:

  • трудность внедрения научных результатов в промышленное производство
  • узкая область изучения данной тематики в нашем регионе
  • нехватка квалифицированных кадров (в силу того что исследования в данной области науки проводятся не так давно)
  • и главное - это не до конца изученные проблемы безопасности использования наноразмерных веществ.

Результаты всех вышеперечисленных исследований можно использовать в широком спектре сферы деятельности человека, а именно: в медицине (травматология, ортопедия, стоматология), в повышении качества жизни (очистка воды и снижение содержания вредных веществ, в продуктах питания), сельском хозяйстве (применение кормовых добавок и энтеросорбентов).

Предлагаемые нанотехнологические нововведения весьма актуальны в свете «Стратегии социально-экономического развития Белгородской области на период до 2025 года», утвержденной губернатором Е.С. Савченко (25 января 2010 г.)

Если бы я являлся руководителем нашего региона и у меня имелись бы все необходимые материальные, административные, человеческие и технические ресурсы, то я бы предпринял все необходимые меры для коммерциализации научных разработок ученых, аспирантов и студентов, построил бы несколько предприятий с целью внедрения в производство всех вышеперечисленных результатов научных исследований. А также обеспечил достаточную финансовую и материальную базу для продолжения научных исследований в данной области, поиска новых областей исследования и применения наноматериалов и нанотехнологий. Данные действия позволили бы обеспечить не только наш регион, но и страну в целом вышеупомянутыми материалами, пополнить казну региона за счет налогов, создать рост научного потенциала и интереса к изучению нанотехнологий в среде молодых и перспективных ученых, а также обеспечить специалистов рабочими местами. Экономическая целесообразность внедрения большинства предлагаемых нанотехнологий основывается на использовании местного минерального сырья.

В собственную команду я, без сомнения, взял бы всех вышеперечисленных студентов и аспирантов, а также молодых специалистов, профессионально подготовленных не только в области нанотехнологий, но и в смежных областях, обладающих высоким уровнем креативного мышления и общей эрудиции.

Список использованной литературы

  1. Федорова М.З., Надждин С.В., Колобов Ю.Р., Иванов М.Б., Павлов Н.А., Зубарева Е.В. Влияние физико-механических характеристик биокомпозитного покрытия на репаративный остеогенез // Технологии живых систем. – 2009. – Т.6. - №3. – С. 76-80.
  2. Надждин С.В., Колобов Ю.Р., Иванов М.Б., Павлов Н.А., Зубарева Е.В. Зависимость остиоиндуктивных свойств биокомпозитного материала от физико-механических характеристик покрытия // Журнал экспериментальной биологии и медицины. – 2009. – Т.148. - №11. – С. 576-579.
  3. Патент РФ № 2.266.918,МПК СО8F 120/06. Способ получения полиакриловой кислоты / Перистый В.А., Чуев В.П., Никитченко В.М. Заявлен 30.06.2004; опубликован 27.12.2005. БЮЛ. №36.
  4. Чуев В.П. и др. Стоматологическая программа. – Белгород: Белгородская типография. – 2009. – 228с.
  5. Ч. Пул, Ф.Оуэс. Нанотехнологии. Пер. с англ. под. Ред. Ю.И. Половина. – 2-е, доп. Изд. – Т:Техносфера, 2005. – 336 с.
  6. Кормаш Е.В. Модифицирование монтмориллонитсодержащих глин для комплексной сорбционной очистки сточных вод: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. – Белгород, 2009. – 16с.
  7. Шапашников А.А., Закирова Л.Р., Яковлева И.Н. Энтеросорбция как фактор поддержания здоровья животных и получения экологически безопасных продуктов питания// Сорбенты как факторы качества жизни и здоровья: материалы 3 Международной конференции. – Белгород, 2008. – С. 227-230.


В статье использованы материалы: Интернет-олимпиада


Средний балл: 7.2 (голосов 5)

 


Комментарии
Владимир Владимирович, 17 ноября 2010 06:43 
Автор, судя по всему, позиционирует себя как "креативный" менеджер...

ОстЕогенез (ссылка 2.)

МедицИны (ссылка 3.)

Не знал, не ведал, что от нанотехнологий зависит "национальная безопасность". Наверное поэтому у наноруля самые ярко себя зарекомендовавшие по предыдущим проектам кадры.
Спасибо за бдительность.
Владимир Владимирович, 17 ноября 2010 16:14 
Бдю Нанометру!

Если более серьезно - это была форма выражения серьезного когнитивного диссонанса.

И если проще и конкретнее - НЕ СТОИЛО публиковать эту работу, потому как получается, что автор взял (перечислил просто) достойные достижения белгородских ученых (и не столь важно, насколько это "нано", но в изложении автора несколько напрягает), а от себя добавил амбициозное название, нелепые рассуждения о нанотехнологии и национальной безопасности во вступлении с претенциозной (и практически не несущей полезной смысловой нагрузки) концовкой: "если бы я являлся руководителем нашего региона" а ля "креативный менеджер", вдобавок продемонстрировав вопиющую безграмотность
Предпоследнее было ПО ПРАВИЛАМ конкурса и допускало подобные
фантазии
Владимир Владимирович, 20 ноября 2010 05:37 
Конкурсы с фантазиями бывают самые разные - с Фурсенко и Якеменко - то... Стоит ли все публиковать?
Трусов Л. А., 13 февраля 2011 20:20 
У меня пропадает желание комментировать

ну наконец-то!

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

 

Одноэлектронная ловушка
Одноэлектронная ловушка

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ”
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ” 5-9 августа 2019 года в Новосибирске

I МОСКОВСКАЯ ОСЕННЯЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПЕРОВСКИТНОЙ ФОТОВОЛЬТАИКЕ
14-15 октября 2019 года состоится школа - конференция молодых ученых - I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019).

Золото России на Международной Химической Олимпиаде
30 июля в Париже завершилась 51-я Международная химическая олимпиада. Она была рекордной по числу участников - 309 школьников из более, чем 80 стран. Олимпиада прошла под девизом "Двигаем науку вместе" ("Make the science together"). Сборная России на олимпиаде завоевала 4 золотые медали и в медальном зачете поделила 1-2 место с командой Кореи. Победителями стали Михаил Матвеев (Вологда) и три москвича - Даниил Бардонов, Алексей Шишкин и Никита Чернов.

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

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!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.