Содержание
- 2. ОГЛАВЛЕНИЕ Сведения о фуллерене. История названия и открытия . Соединения фуллерена. Преимущества и свойства фуллерена. Получение
- 3. Сведения о фуллерене.
- 4. Фуллерен — молекулярное соединение, принадлежащее к классу аллотропных форм углерода и представляющее собой выпуклые замкнутые многогранники,
- 5. История названия и открытия.
- 6. Как это часто бывает, открытие фуллеренов не стало результатом целенаправленного поиска. Основное направление работ в лаборатории
- 8. В сентябре 1985 года редакция журнала Nature получила статью с заголовком «С60: Buckminsterfullerene». Молекула фуллерена в
- 9. Фуллерены названы таким образом по имени инженера и архитектора Ричарда Бакминстера Фуллера, который разработал и построил
- 10. Самое твердое вещество в природе - алмаз. Это углеродное соединение имеет кристаллическую решетку в форме тетраэдра
- 11. СОЕДИНЕНИЯ ФУЛЛЕРЕНА.
- 12. Фуллерен легко вступает в соединения с другими химическими элементами. В настоящее время на основе фуллеренов уже
- 13. ПРЕИМУЩЕСТВА И СВОЙСТВА ФУЛЛЕРЕНА.
- 14. ПРЕИМУЩЕСТВА И СВОЙСТВА ФУЛЛЕРЕНА: материалы с применением фуллеренов обладают повышенной прочностью, износостойкостью, термо – и хемостабильностью
- 15. ПОЛУЧЕНИЕ ФУЛЛЕРЕНОВ.
- 16. Подлинный бум в исследованиях фуллеренов начался в 1990 году. Это произошло после того, как немецкий астрофизик
- 17. Основными способами получения фуллеренов считаются: — сжигание графитовых электродов в электрической дуге в атмосфере гелия при
- 18. ПРИМЕНЕНИЕ ФУЛЛЕРЕНОВ. ФУЛЛЕРЕН ИЛИ C60 - ЛЕКАРСТВО БУДУЩЕГО?! МЕДИЦИНА С ПРИСТАВКОЙ «НАНО».
- 19. ПРИМЕНЕНИЕ ФУЛЛЕРЕНОВ С60 И С70: – антистатические, противоизносные и антифрикционные полимеры, пластмассы, – сорбенты для пищевой
- 20. «Широк круг возможных технологических применений фуллеренов, - пишет Езерский. - Так, использование фуллеренов в качестве присадки
- 21. …Одна из основных трудностей, стоящих на пути успешного решения этой задачи, связана с созданием водорастворимых нетоксичных
- 22. Интересный факты.
- 23. Крысы-долгожители В 2012 году увидела свет публикация, которая привлекла внимание геронтологов — специалистов, работающих над проблемами
- 24. Почему же фуллерены оказались столь эффективными в борьбе со старением? Задавшись этим вопросом, мы стали рассматривать
- 25. Для проверки этой гипотезы коллективом НОЦ «Наноразмерная структура вещества» были выполнены сложные расчеты. Как и в
- 26. Известие о том, что фуллерены могут адсорбировать протоны, да еще и приобретают при этом положительный заряд,
- 27. Список источников. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%83%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D1%80,_%D0%A0%D0%B8%D1%87%D0%B0%D1%80%D0%B4_%D0%91%D0%B0%D0%BA%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D1%81%D1%82%D0%B5%D1%80 http://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/fulleren-allotropnaya-forma-ugleroda/ https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%83%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD http://www.iq-coaching.ru/vysokie-tehnologii/nanotehnologii/444.html https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%BB%D0%B8,_%D0%A0%D0%B8%D1%87%D0%B0%D1%80%D0%B4 https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%91%D1%80%D0%BB,_%D0%A0%D0%BE%D0%B1%D0%B5%D1%80%D1%82 https://biomolecula.ru/articles/fullereny-neozhidannye-biologicheskie-svoistva-uglerodnykh-nanochastits
- 28. Литература А.В. Елецкий, Б.М. Смирнов. (1993). Фуллерены. УФН 163 (№ 2), 33–60; Mori T. et al.
- 30. Скачать презентацию
ОГЛАВЛЕНИЕ
Сведения о фуллерене.
История названия и открытия .
Соединения фуллерена.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Сведения о фуллерене.
История названия и открытия .
Соединения фуллерена.
Получение фуллеренов.
Применение фуллеренов. Фуллерен или C60 - лекарство будущего?! Медицина с приставкой «нано».
Список источников.
Интересный факты.
Сведения о фуллерене.
Сведения о фуллерене.
Фуллерен — молекулярное соединение, принадлежащее к классу аллотропных форм углерода и представляющее собой
Фуллерен — молекулярное соединение, принадлежащее к классу аллотропных форм углерода и представляющее собой
Фуллерен, бакибол, или букибол — молекулярное соединение, принадлежащее к классу аллотропных форм углерода и представляющее собой выпуклые замкнутые многогранники, составленные из чётного числа трёхкоординированных атомов углерода.
История названия и открытия.
История названия и открытия.
Как это часто бывает, открытие фуллеренов не стало результатом целенаправленного поиска.
Как это часто бывает, открытие фуллеренов не стало результатом целенаправленного поиска.
Ричард Смолли (6 июня 1943 г.- 28 октября 2005 г.)
Американский физик, в 1996 году вместе с Робертом Кёрлом и Харольдом Крото получил Нобелевскую премию за открытие новой формы углерода - фуллеренов. Университетский профессор Университета Райса, член НАН США.
В сентябре 1985 года редакция журнала Nature получила статью с заголовком
В сентябре 1985 года редакция журнала Nature получила статью с заголовком
Почему авторы предположили, что полученная молекула С60 представляет собой именно замкнутую сферу, а не цепочку? Это связано в том числе с тем, что природа «любит» симметричные структуры, а усеченный икосаэдр (форма футбольного мяча) имеет высшую симметрию. Крото писал: «Помню, я думал о том, что такая форма молекулы настолько прекрасна, что должна быть верной».
Фуллерены названы таким образом по имени инженера и архитектора Ричарда Бакминстера
Фуллерены названы таким образом по имени инженера и архитектора Ричарда Бакминстера
Ричард Бакминстер Фуллер
(12 июля 1895 г.- 1 июля 1983 г.)
Американский архитектор, дизайнер, инженер, изобретатель, философ, математик, писатель, поэт.
Самое твердое вещество в природе - алмаз. Это углеродное соединение имеет
Самое твердое вещество в природе - алмаз. Это углеродное соединение имеет
Фуллерены
Этим условиям в полной мере отвечают фуллерены.
СОЕДИНЕНИЯ ФУЛЛЕРЕНА.
СОЕДИНЕНИЯ ФУЛЛЕРЕНА.
Фуллерен легко вступает в соединения с другими химическими элементами. В настоящее время
Фуллерен легко вступает в соединения с другими химическими элементами. В настоящее время
Если в состав молекулы фуллерена, помимо атомов углерода, входят атомы других химических элементов, то, если атомы других химических элементов расположены внутри углеродного каркаса, такие фуллерены называются эндоэдральными, если снаружи — экзоэдральными.
Бакминстерфуллер
ПРЕИМУЩЕСТВА И СВОЙСТВА ФУЛЛЕРЕНА.
ПРЕИМУЩЕСТВА И СВОЙСТВА ФУЛЛЕРЕНА.
ПРЕИМУЩЕСТВА И СВОЙСТВА ФУЛЛЕРЕНА:
материалы с применением фуллеренов обладают повышенной прочностью,
ПРЕИМУЩЕСТВА И СВОЙСТВА ФУЛЛЕРЕНА:
материалы с применением фуллеренов обладают повышенной прочностью,
фуллерены способны полимеризоваться и образовывать тонкие пленки;
возможность использования фуллеренов в качестве основы для нелинейных оптических затворов, применяемых для защиты оптических устройств от интенсивного оптического облучения;
является полупроводником с шириной запрещённой зоны ~1.5 эВ и его свойства во многом аналогичны свойствам других полупроводников.
Они обладают фотопроводимостью при облучении видимым светом.
ПОЛУЧЕНИЕ ФУЛЛЕРЕНОВ.
ПОЛУЧЕНИЕ ФУЛЛЕРЕНОВ.
Подлинный бум в исследованиях фуллеренов начался в 1990 году. Это произошло
Подлинный бум в исследованиях фуллеренов начался в 1990 году. Это произошло
Основными способами получения фуллеренов считаются:
— сжигание графитовых электродов в электрической дуге в
Основными способами получения фуллеренов считаются:
— сжигание графитовых электродов в электрической дуге в
— сжигания углеводородов в пламени.
Необходимо отметить, что особую сложность представляет не только само по себе получение фуллеренов (их выход в виде углеродной сажи крайне низкий), но и последующее выделение, очистка и разделение фуллеренов по классам из углеродной сажи.
ПРИМЕНЕНИЕ ФУЛЛЕРЕНОВ.
ФУЛЛЕРЕН ИЛИ C60 - ЛЕКАРСТВО БУДУЩЕГО?! МЕДИЦИНА С ПРИСТАВКОЙ
ПРИМЕНЕНИЕ ФУЛЛЕРЕНОВ. ФУЛЛЕРЕН ИЛИ C60 - ЛЕКАРСТВО БУДУЩЕГО?! МЕДИЦИНА С ПРИСТАВКОЙ
ПРИМЕНЕНИЕ ФУЛЛЕРЕНОВ С60 И С70:
– антистатические, противоизносные и антифрикционные полимеры, пластмассы,
– сорбенты
ПРИМЕНЕНИЕ ФУЛЛЕРЕНОВ С60 И С70:
– антистатические, противоизносные и антифрикционные полимеры, пластмассы,
– сорбенты
– лекарства и фармацевтические препараты,
– геомодификаторы трения,
– косметика,
– в качестве добавки для получения синтетических алмазов методом высокого давления. Выход алмазов увеличивается на 30%,
– и многое другое.
«Широк круг возможных технологических применений фуллеренов, - пишет Езерский. - Так,
«Широк круг возможных технологических применений фуллеренов, - пишет Езерский. - Так,
…Одна из основных трудностей, стоящих на пути успешного решения этой
…Одна из основных трудностей, стоящих на пути успешного решения этой
Интересный факты.
Интересный факты.
Крысы-долгожители
В 2012 году увидела свет публикация, которая привлекла внимание геронтологов — специалистов, работающих
Крысы-долгожители
В 2012 году увидела свет публикация, которая привлекла внимание геронтологов — специалистов, работающих
Слева — мышь, старение которой замедлено благодаря приему «ионов Скулачева», справа — мышь из контрольной группы
Почему же фуллерены оказались столь эффективными в борьбе со старением?
Задавшись этим вопросом, мы стали
Почему же фуллерены оказались столь эффективными в борьбе со старением?
Задавшись этим вопросом, мы стали
Возникает вопрос — а могут ли фуллерены, кроме антиоксидантных свойств, проявлять еще и свойства «переносчиков» протонов, действуя, таким образом, сразу с двух сторон? Ведь шарообразная молекула фуллерена — полая изнутри, а значит, в ней вполне могут уместиться небольшие частицы — такие как протоны.
Для проверки этой гипотезы коллективом НОЦ «Наноразмерная структура вещества» были выполнены
Для проверки этой гипотезы коллективом НОЦ «Наноразмерная структура вещества» были выполнены
При моделировании один или несколько протонов помещали вне фуллерена, а затем производился расчет наиболее оптимальной конфигурации — такой, при которой полная энергия системы будет минимальной. Результаты расчетов показали: протоны могут проникать внутрь фуллерена! Оказалось, внутри молекулы C60 может накапливаться до шести протонов одновременно, а вот седьмой и последующие уже не смогут проникнуть внутрь и будут отталкиваться — дело в том, что «заряженный» протонами фуллерен приобретает положительный заряд (а, как известно, одноименно заряженные частицы отталкиваются).
Происходит это потому, что проникающие внутрь фуллеренового «шарика» протоны оттягивают на себя электронные облака атомов углерода, что приводит к перераспределению заряда в системе «протоны+фуллерен». Чем больше протонов проникает внутрь, тем сильнее положительный заряд на поверхности фуллерена, тогда как протоны, напротив, все сильнее приближаются к нейтральным значениям. Эту закономерность можно проследить и на рисунке 4: когда количество протонов внутри сферы превышает 4, они становятся нейтральными (желто-оранжевый цвет), ну а поверхность фуллерена всё сильнее «синеет».
Вначале расчеты были выполнены только в системе «фуллерен+протоны» (без учета влияния других молекул). Но ведь в клетке фуллерен находится не в вакууме, а в водной среде, заполненной множеством соединений разной степени сложности. Поэтому на следующем этапе моделирования физики добавили к системе 47 молекул воды, окружающих фуллерен, и проверили, не повлияет ли их присутствие на взаимодействие с протонами. Однако и в присутствии воды модель действовала успешно.
Известие о том, что фуллерены могут адсорбировать протоны, да еще и приобретают при
Известие о том, что фуллерены могут адсорбировать протоны, да еще и приобретают при
Для изучения антиоксидантных свойств фуллеренов мы использовали систему экспресс-тестов на основе биолюминесцентных бактериальных биосенсоров. Биосенсоры в данном случае — генетически-модифицированные бактерии, способные улавливать повышение внутриклеточной генерации АФК и «сигнализировать» об этом исследователям. При создании биосенсоров в генóм одного из безвредных штаммов кишечной палочки Escherichia coli вводится искусственная конструкция, состоящая из генов люминесценции (свечения), поставленных под контроль специфических промоторов — регуляторных элементов, «включающихся» при повышении внутриклеточной генерации активных форм кислорода, или же при действии иных стресс-факторов — например, при повреждении ДНК. Стоит начать действовать на клетку таким стресс-фактором — бактерия начинает светиться, и по уровню этого свечения можно с достаточной точностью определить уровень повреждений.
Такие модифицированные штаммы разрабатываются в ГосНИИ Генетики и широко применяются в генетической токсикологии при изучении механизмов действия излучений и окислительного стресса, действия антиоксидантов (в частности, SkQ1 ), а также для поиска новых перспективных антиоксидантов среди синтезируемых химиками веществ.
В нашем случае использование именно бактериальной модели обусловлено следующим: бактерии, как известно, относятся к прокариотам, и клетки их устроены проще, чем эукариотические. Процессы, происходящие в мембране митохондрий эукариот, у прокариот реализуются прямо в клеточной мембране; в этом смысле бактерии — «сами себе митохондрии». (Удивительное сходство строения этих органелл с бактериями даже послужило в свое время основой для так называемой симбиотической теории происхождения эукариот ) Следовательно, для изучения процессов, происходящих в митохондриях, подобная модель вполне подходит.
Первые же результаты показали, что водная суспензия фуллерена C60, для более эффективного растворения обработанная ультразвуком, при добавлении к культуре биосенсоров увеличивала их устойчивость к повреждению ДНК активными формами кислорода. Уровень таких повреждений в опыте был на 50–60% ниже, чем в контроле.
Кроме того, было зафиксировано снижение уровня спонтанной продукции супероксид-анион-радикала в клетках SoxS-lux штамма при добавлении суспензии C60. Особенностью этого штамма как раз и является связь уровня его свечения с количеством супероксид-анион-радикала. Именно такого эффекта следует ожидать от соединения, действующего по принципу «мягких разобщителей» — если снижается трансмембранный потенциал, то и АФК (в частности, супероксид) будут вырабатываться в меньших количествах.
Список источников.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%83%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D1%80,_%D0%A0%D0%B8%D1%87%D0%B0%D1%80%D0%B4_%D0%91%D0%B0%D0%BA%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D1%81%D1%82%D0%B5%D1%80
http://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/fulleren-allotropnaya-forma-ugleroda/
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%83%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD
http://www.iq-coaching.ru/vysokie-tehnologii/nanotehnologii/444.html
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%BB%D0%B8,_%D0%A0%D0%B8%D1%87%D0%B0%D1%80%D0%B4
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%91%D1%80%D0%BB,_%D0%A0%D0%BE%D0%B1%D0%B5%D1%80%D1%82
https://biomolecula.ru/articles/fullereny-neozhidannye-biologicheskie-svoistva-uglerodnykh-nanochastits
Список источников.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%83%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D1%80,_%D0%A0%D0%B8%D1%87%D0%B0%D1%80%D0%B4_%D0%91%D0%B0%D0%BA%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D1%81%D1%82%D0%B5%D1%80
http://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/fulleren-allotropnaya-forma-ugleroda/
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%83%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD
http://www.iq-coaching.ru/vysokie-tehnologii/nanotehnologii/444.html
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%BB%D0%B8,_%D0%A0%D0%B8%D1%87%D0%B0%D1%80%D0%B4
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%91%D1%80%D0%BB,_%D0%A0%D0%BE%D0%B1%D0%B5%D1%80%D1%82
https://biomolecula.ru/articles/fullereny-neozhidannye-biologicheskie-svoistva-uglerodnykh-nanochastits
Литература
А.В. Елецкий, Б.М. Смирнов. (1993). Фуллерены. УФН 163 (№ 2), 33–60;
Mori T. et al. (2006). Preclinical studies on safety
Литература
А.В. Елецкий, Б.М. Смирнов. (1993). Фуллерены. УФН 163 (№ 2), 33–60;
Mori T. et al. (2006). Preclinical studies on safety
Szwarc H, Moussa F. (2011). Toxicity of 60fullerene: confusion in the scientific literature. J. Nanosci. Lett. 1, 61–62;
Невидимая граница: где сталкиваются «нано» и «био»;
Marega R., Giust D., Kremer A., Bonifazi D. (2012). Supramolecular Chemistry of Fullerenes and Carbon Nanotubes at Interfaces: Toward Applications. Supramolecular Chemistry of Fullerenes and Carbon Nanotubes (eds N. Martin and J.-F. Nierengarten), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany;
Пиотровский Л.Б. (2010). Наномедицина как часть нанотехнологий. Вестник РАМН 3, 41–46;
Theriot C.A., Casey R.C., Moore V.C., Mitchell L., Reynolds J.O., Burgoyne M., et al. (2010). Dendro[C60]fullerene DF-1 provides radioprotection to radiosensitive mammalian cells. Radiat. Environ. Biophys. 49, 437–445;
Andrievsky G.V., Bruskov V.I., Tykhomyrov A.A., Gudkov S.V. (2009). Peculiarities of the antioxidant and radioprotective effects of hydrated C60 fullerene nanostructures in vitro and in vivo. Free Radic. Biol. Med. 47, 786–793;
Mashino T., Shimotohno K., Ikegami N., et al. (2005). Human immunodeficiency virus-reverse transcriptase inhibition and hepatitis C virus RNA-dependent RNA polymerase inhibition activities of fullerene derivatives. Bioorg. Med. Chem. Lett. 15, 1107–1109;
Lu Z.S., Dai T.H., Huang L.Y., et al. (2010). Photodynamic therapy with a cationic functionalized fullerene rescues mice from fatal wound infections. Nanomedicine 5, 1525–1533;
МикроРНК участвуют в регуляции метастазирования опухолей;
Xu Y.Y., Zhu J.D., Xiang K., Li Y.K., Sun R.H., Ma J., et al. (2011). Synthesis and immunomodulatory activity of 60fullerene-tuftsin conjugates. Biomaterials 32, 9940–9949;
Gharbi N., Pressac M., Hadchouel M. et al. (2005). [60]Fullerene is a powerful antioxidant in vivo with no acute or subacute toxicity. Nano Lett. 5, 2578–2585;
Chen Z., Ma L., Liu Y., Chen C. (2012). Applications of Functionalized Fullerenes in Tumor Theranostics. Theranostics 2, 238–250;
Jiao F., Liu Y., Qu Y. et al. (2010). Studies on anti-tumor and antimetastatic activities of fullerenol in a mouse breast cancer model. Carbon 48, 2231–2243;
Meng H., Xing G.M., Sun B.Y., Zhao F., Lei H., Li W., et al. (2010). Potent angiogenesis inhibition by the particulate form of fullerene derivatives. ACS Nano, 4, 2773–2783;
Tykhomyrov A.A., Nedzvetsky V.S., Klochkov V.K., Andrievsky G.V. (2008). Nanostructures of hydrated C60 fullerene (C60HyFn) protect rat brain against alcohol impact and attenuate behavioral impairments of alcoholized animals. Toxicology 246, 158–165;
Григорьев В.В., Петрова Л.Н., Иванова Т.А., с соавт. и Бачурин С.О. (2011). Исследование нейропротекторного действия гибридных структур на основе фуллерена С60. Изв. РАН серия Биологическая 2, 163–170;
Zhou Z.G., Lenk R., Dellinger A., MacFarland D., Kumar K., Wilson S.R., et al. (2009). Fullerene nanomaterials potentiate hair growth. Nanomed. Nanotechnol. Biol. Med. 5, 202–207;
Bobylev A.G., Kornev A.B., Bobyleva L.G., Shpagina M.D., Fadeeva I.S., Fadeev R.S., et al. (2011). Fullerenolates: metallated polyhydroxylated fullerenes with potent antiamyloid activity. Org. Biomol. Chem. 9, 5714–5719;
Наномедицина будущего: трансдермальная доставка с использованием наночастиц;
Montellano A., Da Ros T., Bianco A., Prato M. (2011). Fullerene C(60) as a multifunctional system for drug and gene delivery. Nanoscale 3, 4035–4041;
Кузнецова С.А., Орецкая Т.С. (2010). Нанотранспортные системы адресной доставки нуклеиновых кислот в клетки. Российские нанотехнологии 5 (№ 9–10), 40–52;
Baati T., Bourasset F., Gharb N., et al. (2012) The prolongation of the lifespan of rats by repeated oral administration of 60fullerene. Biomaterials 33, 4936–4946;
Пиотровский Л.Б., Еропкин М.Ю., Еропкина Е.М., Думпис М.А., Киселев О.И. (2007). Механизмы биологического действия фуллеренов — зависимость от агрегатного состояния. Психофармакология и биологическая наркология 7 (№ 2), 1548–1554;
Moussa F., Roux S., Pressac M., Genin E., Hadchouel M., Trivin F., et al. (1998). In vivo reaction between 60fullerene and vitamin A in mouse liver. New J. Chem. 22, 989–992;
Linney E., Donerly S., Mackey L., Dobbs-McAuliffe B. (2001). The negative side of retinoic acid receptors. Neurotoxicol Teratol. 33, 631–640;
Gudas L.J. (2012). Emerging Roles for Retinoids in Regeneration and Differentiation in Normal and Disease States. Biochim Biophys Acta 1821, 213–221..