Разработка методики применения инфракрасной термографии в целях ранней диагностики и скрининга опухолевых и предопухолевых заболеваний

ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ КЕРАМИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ С АЛЮМООКСИДНЫМ СЕЛЕКТИВНЫМ СЛОЕМ Кривошапкин П.В., Кривошапкина Е.Ф. Институт химии Коми НЦ УрО РАН г.Сыктывкар, ул.Первомайская д.48. E-mail: chemicalpasha@mail.ru Цель проекта. Целью работы является создание асимметричных керамических мембран, состоящих из микропористой керамической подложки и алюмооксидного селективного слоя, с использованием природного сырья Республики Коми. Методы и подходы, использованные в ходе выполнения проекта. Основные методы получения керамических мембран можно разбить на два раздела: 1. классическая керамическая технология получения пористой керамики с заданными свойствами из минерального сырья; 2. золь-гель метод синтеза наноструктурированных пористых слоев и пленок из частиц и волокон оксида алюминия. Подходы используемые при формировании рабочих слоев мембран можно обозначить, как промачивание и поверхностное нанесение дисперсий оксида алюминия. Для изучения структуры и свойств полученных керамических мембран были использованы следующие физические и физико-химические методы исследования: ДСК, РФА, СЭМ, ртутная порометрия, низкотемпературная сорбция азота, малоугловые синхротронные исследования. Была собрана экспериментальная установка по определению производительности мембран. Важнейшие результаты, полученные за отчетный период. В 2012 г. проведены следующие исследования: - наработана партия керамических микропористых подложек на основе минерального сырья Республики Коми: маложелезистые бокситы Верхне-Щугорского месторождения, каолиниты Пузлинского месторождения, серпентинит Mg3Si2O5(OH)4, тальк Миасского месторождения, Mg3Si4O10(OH)2, глинозем Al2O3, кварцевый песок SiO2 и проведено исследование микропористых подложек методом ртутной порометрии, установлено, что размеры пор можно варьировать от 10 до 50 мкм, в зависимости от поставленной задачи. Керамические подложки кордиеритового состава - наработана партия микро- и нановолокон алюмооксидного состава, как составляющих элементов керамических мембран; Керамические волокна оксида алюминия (а – микроразмерные, б – наноразмерные) - разработан режим спекания керамической микропористой подложки и алюмооксидного селективного слоя состоящего из наноразмерных частиц или волокон и получены асимметричные керамические мембраны, состоящие из микропористой керамической подложки и алюмооксидного селективного слоя. Изучены основные характеристики мембран (общая пористость, размер пор, производительность по дистиллированной воде); Селективные слои керамических мембран из алюмооксидных наночастиц и нановолокон Практическая значимость полученных результатов. Ассиметричные мембраны будут использованы в качестве основы для получения мембранно-каталитических реакторов для конверсии угарного газа (CO). Основные публикации по проекту Кривошапкин П.В., Кривошапкина Е.Ф., Дудкин Б.Н. Оценка поверхностных сил и формирование структуры в водно-органических дисперсных системах оксида алюминия // Физика и химия стекла. 2012 г. Т. 38. №. 5. С. 121 – 126. Воронцова О.А., Кривошапкин П.В., Дудкин Б.Н., Демин В.А., Казакова Е.Г. Влияние целлюлозного компонента на свойства пористой керамики // Тезисы докладов II Всероссийской молодежной научной конференции «Химия и технология новых веществ и материалов», Сыктывкар, 2012, С. 7. Кривошапкин П.В. , Кривошапкина Е.Ф. «Керамические мембраны: получение и свойства» Тезисы II Научно-практической конференции молодых ученых РАН «Фундаментальная и прикладная наука глазами молодых ученых. Успехи, перспективы, проблемы и пути их решения», Санкт-Петербург, 2012. С.14 Петраков А.П., Кривошапкина Е.Ф., Зубавичус Я.В., Уляшев В.В. Малоугловые синхротронные исследования керамических материалов // Материалы Международного минералогического семинара «Кристаллическое и некристаллическое состояние минерального вещества», Сыктывкар. 2012. С.309. Молодежный инновационный проект № 11-3-ИП-651 Разработка технологии производства катодного материала на основе LiCo1/3Mn1/3Ni1/3O2 Нефедова К.В., Сунцов А.Ю. Институт химии твердого тела УрО РАН 620990, Екатеринбург, ул. Первомайская, д.91. E-mail: ksenia_nef@rambler.ru Оксид лития никеля марганца кобальта (3:1:1:1:6) представляет собой альтернативу широко известному LiCoO2. Его выбор объясняется высокой стоимостью LiCoO2. Никелат лития LiNiO2 имеет более низкую стоимость, более высокую практическую удельную емкость (185 и 210 мА∙ч∙г-1 при заряде 4,1 и 4,2 В). Новый оксид представляет собой состав из области твердых растворов LiNi0,5-хMn0,5-хCo2хO2, обладает слоистой ромбоэдрической структурой (а=2,85730Å, с=14,2250 Å, пр.гр. R-3m). Электрохимические характеристики полученного оксида несколько уступают кобальтату лития, но преимущества в стоимости материала и снижении энергозатрат на производство покрывают данный недостаток. В результате, в развитых странах усиленно исследуют возможности использования LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 в качестве катодного материала, изучают взаимосвязь характеристик порошков с их электрохимическими показателями, т.к. известно, что электрохимическая активность и совершенство LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 весьма чувствительны к условиям синтеза и гранулометрическому составу материала. Наилучшие электрохимические характеристики проявляют образцы, обладающие определенным размером частиц (4-30 мкм), овальной формы. Метод сжигания растворов нитратов с внутренним топливом, solution combustion synthesis (SCS), весьма удобен для достижения поставленных целей, т.к. смешение компонентов происходит на молекулярном уровне в растворе. Метод позволяет регулировать в широких пределах дисперсность материала, но в отличие от растворных технологий не имеет большого количества стоков, требующих нейтрализации. Цель проекта. Подготовка к серийному промышленному производству катодного материала для ион-литиевых аккумуляторов, обеспечивающая импортозамещение при производстве отечественных источников тока. В ходе выполнения проекта предполагалось внести изменения в существующую технологию получения LiCo1/3Mn1/3Ni1/3O2 методом SCS, а именно, устранить ряд недостатков: существенные потери исходных веществ при синтезе, неполное удаление выбросов диоксида азота при производстве, необходимость организации улавливания пылей оксидов никеля, кобальта и марганца. Методы и подходы, использованные в ходе выполнения проекта. В работе были использованы современные методики проведения экспериментов и обработки данных. Фазовый состав синтезируемых образцов определяли методами рентгенофазового анализа (Shimadzu XRD 700 Cukα-излучение). Морфологические особенности полученных образцов исследованы методом сканирующей электронной микроскопии (JEOL JSM 6390 LA с энерго-дисперсионным анализатором). Вычисление и уточнение параметров элементарных ячеек выполняли на основе порошковых рентгенограмм с использованием программы «Celref». Распределение частиц по размеру определяли на лазерном седиментографе Horiba-Laser LA-920. Важнейшие результаты, полученные за отчетный период. В ходе выполнения проекта были внесены изменения в способ получения катодного материала, а именно: введение лимонной кислоты в раствор, используемый для синтеза, снижает энергетику реакции, что приводит к минимизации потерь материала при синтезе; совместное использование лимонной кислоты и глицина при синтезе прекурсора CoMnNiOx, минимизирует и исключает выбросы оксидов азота в окружающую среду; подобраны условия помола и отжига порошка LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2, необходимые для соответствия ТУ 2123-005-04683390-2010. сокращение времени отжига, температуры отжига и числа операций невозможно, как показали литературный обзор и экспериментальные данные. Практическая значимость полученных результатов. Результаты фундаментальных исследований послужат заделом для коррекции производственной методики получения LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 и подготовки к серийному промышленному производству катодного материала для ион-литиевых аккумуляторов, обеспечивающая импортозамещение. Основные публикации по проекту В.Д. Журавлев, С.И. Щеколдин, К.В. Нефедова. Способ получения катодного материала для литий-ионных аккумуляторов. Патент РФ 2451369 от 20.05.2012. К.В.Нефедова, В.Д.Журавлев. Синтез оксидов группы железа в реакциях горения с глицином и поливиниловым спиртом. В сб. Всероссийской конференции «Химия твердого тела и функциональные материалы – 2012» III Семинар СО РАН-УрО РАН «Термодинамика и материаловедение». 06-10.02.2012 г. Екатеринбург. С.133 М.Ю.Сенников, В.Д.Журавлев, К.В.Нефедова. Термодинамический анализ адиабатической температуры процессов «соmbustion synthesis». «Химия твердого тела и функциональные материалы – 2012» III Семинар СО РАН-УрО РАН «Термодинамика и материаловедение». 06-10.02.2012 г. Екатеринбург. С.163 В.Д.Журавлев, К.В.Нефедова, С.И.Щеколдин. Постановка на производство катодного материала LiCo1/3Mn1/3Ni1/3O2. в сб. «XII Международная конференция «Фундаментальные проблемы преобразования энергии в литиевых электрохимических системах». 1-6.10.2012 г. Краснодар. С. 150-152. К.В.Нефедова, А.Ю.Сунцов, В.Д.Журавлев, М.Ю.Сенников. Гетерогенный синтез оксидов кобальта, марганца и никеля В сб.III Международная конференция “Техническая химия. От теории к практике”. 15-19.10.2012 г. Пермь. Т.2. с. 161-165. Молодежный инновационный проект № 11-3-ИП-676 Создание неорганической основы лекарственных средств для стоматологии Богданова Е.А., Пасечник Л.А., Сабирзянов А.Н. Институт химии твердого тела УрО РАН, 620990, Екатеринбург, ул. Первомайская, д.91. E-mail: chemi4@rambler.ru Применяемые на сегодняшний день в стоматологии средства санации полости рта и лечения пародонтоза не в полной мере удовлетворяют требованиям врачей и пациентов, что делает актуальной проблему поиска и разработки новых медицинских материалов и способов лечения, ускоряющих сроки восстановления пациентов, обладающих высокой эффективностью и комплексностью применения. Общепринятым в мировой и отечественной практике является подход, подразумевающий, что основой создания аллопластических имплантатов для ортопедии, лице-челюстной хирургии и стоматологии служат кальций-фосфорные соединения, главным образом – гидроксиапатит (ГАП), практически идентичный по структуре и химическому составу натуральной костной ткани. Однако материалы на основе ГАП имеют следующие недостатки: низкая скорость биорезорбции in vivo, слабое стимулирующее воздействие на рост новой костной ткани, низкая трещиностойкость и малая усталостная прочность в физиологических условиях. Изоморфные замещения в структуре ГАП позволяют варьировать характеристики материала в широких пределах. Особый интерес представляет ГАП, модифицированный фторид-ионом. Фторзамещенный ГАП сохраняет биоактивность и биосовместимость, присущие ГАП, но является менее растворимым и более перспективным материалом по сравнению с чистым ГАП, поскольку введение фтора увеличивает устойчивость к биодеградации. Кроме того, фтор является микроэлементом, необходимым для роста и обеспечения сохранности костей, а также естественным стимулятором образования костной ткани, формирования эмали и дентина зубной ткани. Использование фторзамещенного ГАП в качестве компонента лекарственных средств для стоматологии позволит улучшить их стабильность в химически активной среде человеческого организма (за счет присутствия фторид-ионов) и усилить терапевтический эффект. Цель работы. Проект направлен на разработку биоматериалов на основе кальций – фосфорных соединений (ГАП, фторзамещенный ГАП), описание физико-химических свойств полученных материалов, установление факторов, влияющих на их биологическую активность и эффективность фармакологического действия. Методы и подходы, использованные в ходе выполнения проекта. Фазовый состав определяли методами рентгенофазового анализа и ИК-спектроскопии. Морфологические особенности образцов исследованы методом сканирующей электронной микроскопии. Термическая устойчивость исследована с использованием дифференциального термического и термовесового анализов. Вычисление параметров элементарных ячеек выполняли на основе порошковых рентгенограмм с использованием программы «Celref». Важнейшие результаты, полученные за отчетный период. В ходе выполнения проекта был разработан способ влияния на термическую устойчивость и биорезорбцию стехиометрического ГАП посредством частичного анионного замещения гидроксильных групп ионами фтора. Модифицирование проводилось методом химической конденсации в присутствии допирующего реагента – раствора плавиковой кислоты. В результате исследований физико-химических свойств было установлено, что введение фтора существенно сокращает объем элементарной ячейки, что, в свою очередь, вызывает изменение всего комплекса реологических свойств – плотности, вязкости, скорости седиментации, а также повышает термическую устойчивость и стойкость к воздействию слабокислых сред. Размер частиц при этом сокращается до нано- и субмикронных значений, что может представлять интерес для разработчиков фармпрепаратов, ориентирующихся на применение биологически активных веществ в нанодисперсном виде. Проведенные исследования позволяют рекомендовать фторзамещенный ГАП для дальнейшего исследования, включающего оценку медико-биологической эффективности и комплекс токсикологических исследований, с целью практического использования, как в качестве самостоятельного лекарственного средства, так и компонента фармацевтических композиций с улучшенным качеством регенерации костной ткани, усиленным лечебным действием. Основные публикации по проекту Е.А. Богданова, Н.А. Сабирзянов. Синтез и применение модифицированного гидроксиапатита в качестве неорганической основы лекарственных средств для стоматологии. Тезисы IV Всероссийской конференции по химической технологии с международным участием «Химическая технология – 2012», 2012, с. 351-353. Е.А. Богданова, Н.А. Сабирзянов, Л.П. Ларионов. Синтез и исследование фтор- и кремнийзамещенного гидроксиапатита. Материалы ежегодной конференции «Фармация и общественное здоровье – 2012», 2012, с.114-115 . Е.А. Богданова, Н.А. Сабирзянов. Перспективы применения биоактивных материалов на основе модифицированного гидроксиапатита в медицине. Тезисы III Всероссийской молодежной конференции «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества» с элементами научной школы, 2012, с. 84-85. Е.А. Богданова, Н.А. Сабирзянов, С.П. Яценко. Синтез и исследование модифицированного гидроксиапатита. Сборник тезисов докладов 4-ой Международной конференции РХО им. Д.И. Менделеева «Химическая технология и биотехнология новых материалов и продуктов», 2012, с. 121-122. Молодежный инновационный проект № 11-4-ИП-180

Похожие:

	Постановление от 31 марта 2011 г. №250 г. Брянск об утверждении порядков... Об утверждении порядков проведения пренатальной (дородовой) диагностики нарушений развития ребенка, универсального аудиологического...		О мерах по совершенствованию профилактики и ранней диагностики онкологических... Экспертного Совета Министерства здравоохранения Республики Бурятия по вопросу «О состоянии онкозаболеваемости и смертности от злокачественных...
	Закупочная документация Руп-17 «Разработка методики определения параметров и применения грунтовых моделей упрочняющегося грунта (Hardening Soil) и слабого...		Технологическая инструкция Листов 23 Содержание Клинико-статистическая группа заболеваний – группа заболеваний, относящихся к одному профилю стационарной/стационарозамещающей медицинской...
	О проведении пренатальной (дородовой) диагностики В целях обеспечения высококвалифицированной помощи беременным по комплексной пренатальной (дородовой) диагностике нарушений развития...		Курсовая работа по дисциплине: «Аудит ( f 8)» Тема: «Разработка программы... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Курсовая работа по дисциплине: «Аудит ( f 8)» Тема: «Разработка программы... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Курсовая работа по дисциплине: «Аудит ( f 8)» Тема: «Разработка программы... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Отчет «разработка проекта методики и первичная оценка масштабов незаконного... «разработка проекта методики и первичная оценка масштабов незаконного лесопользования в российской федерации»		Отчет «разработка проекта методики и первичная оценка масштабов незаконного... «разработка проекта методики и первичная оценка масштабов незаконного лесопользования в российской федерации»