Против карт » Публикации » Наночипы в семенах и применение в сельском хозяйстве! (Републикация)


Наночипы в семенах и применение в сельском хозяйстве! (Републикация)

  • [edit]Редактировать[/edit]
 (голосов: 4)

16-04-2016

  Это опаснее и страшнее, чем гмо. Сейчас в России гр. Израиля О.Л.Фиговским and Komp. (Nanotech Industries Inc.(CA USA) figovsky@gmail.com) внедрена  предпосевная технология обработки семян при помощи наночипов ПАТЕНТ США 2459518

 


 

    Совместными усилиями ученых Центра «Биоинженерия» РАН, International Nanotechnology Research Center Polymate  (Israel),   Узбекского научно-исследовательского института  защиты растений, ООО «Агро-Л»  и ООО «БиоНаноТех Л» разрабатывается  и апробируется на базе  Государственного научного учреждения Всероссийского НИИ рапса  в Липецке  современная  наноагротехнология предпосевной обработки семян с применением полифункциональных  многокомпонентных (нано)систем природного происхождения.



  В  разработанной нанотехнологии применен подход, позволяющий использовать природные системы адаптации семени и биологически активные (нано)чипы в порах  кожуры ... Сегодня это внедрено в Липецкой области.


http://www.vorononi.ru/articles/68-nanotechnologies-in-agrarian.html


 

Что ещё ждать от нанотехнологий!

(обзор новых достижений)

 

Профессор Олег Фиговский (США-Израиль)

 

   Как правило, когда говорят о нанотехнологиях, основное внимание уделяют их освоению в новой электронике, медицинских приборах и диагностике, в новых источниках тока. Но нанотехнологии привносят прогресс и в такие "консервативные" области как, например, сельское хозяйство.


   Так, учёные из Малайзии показали возможность обнаружения пестицидов в продуктах питания с помощью квантовых точек (КТ) ZnCdSe. Учеными N A Bakar, M M Salleh и др. было изучено изменение спектра фотолюминесценции квантовых точек при погружении их в водный раствор и раствор с пестицидами. Для этого сравнили интенсивность спектров люминесценции КТ, погруженных в деионизированную воду и в раствор с пестицидами. Оказалось, что ширина спектра, его форма и пик от вида пестицида значительно не зависят. Эти параметры определяются размером КТ и их формой. При погружении КТ в раствор с пестицидами происходит лишь небольшое "тушение" интенсивности. "Тушение" спектра объясняется по-разному.

 

Например, 

                           форстеровским резонансным переносом энергии (передачей энергии возбуждения между молекулами-хромофорами в ближнем поле за счет диполь-дипольного взаимодействия), или транспортом электронов при контакте молекул пестицида –акцепторов с поверхностью КТ-доноров (соответственно уменьшением вклада электронов КТ в люминесценцию). С увеличением концентрации пестицидов от 2,5 до 2500 мг/л интенсивность спектра фотолюминисценции КТ уменьшается линейно. Степень чувствительности КТ к различным пестицидам определяется по экспериментально полученным кривым. Ученые считают, что квантовые точки ZnCdSe можно использовать для определения наличия пестицидов в жидкостях.


 

 

<!--TBegin-->Наночипы в семенах!<!--TEnd-->

 

 

   Для повышения адаптивности культурных растений к внешним негативным факторам при хранении, получения  полноценных  и здоровых всходов, роста и развития растений, повышение их продуктивности и качества семян последующих репродукций компанией Nanotech Ind., Inc. (США) разработана новая агробионанотехнология, отличающаяся лабильностью и мобильностью состава и свойств, которые могут согласно прогнозам меняться, обеспечивая при этом устойчивое развитие производства посевных семян и растениеводства, а также  сельскохозяйственного производства в целом. 


   В  этой запатентованной нанотехнологии применен подход, позволяющий использовать природные системы адаптации семени и биологически активные (нано)чипы в порах  кожуры и тем самым создавать дополнительную устойчивость и надежность семени к негативным факторам окружения. Биологически активные (нано)чипы содержат все необходимые ингредиенты для прорастания семян и их защиты от воздействия неблагоприятных факторов окружения.


   Разработанная  наноагробиотехнология позволяет менять состав физиологически активных веществ, в том числе фитосанитарных,  и  их природу с учетом особенностей формирования (нано)систем и взаимодействия компонентов (наночастиц) на молекулярном  и надмолекулярном уровнях друг с другом в (нано)чипах в зависимости от видов  выращиваемых культур,  конкретных  почвенно-климатических условий возделывания различных растений, специфичности заболеваний, вызванных микроорганизмами почвенных и других вредителей, а также достичь длительности хранения посевного материала без потерь его посевных качеств.


   В едином технологическом процессе объединена нанотехнология предпосевной подготовки семян, состоящая из процессов создания, стабилизации и нанесения физиологически активных полифункциональных (нано)чипов, включающих по крайней мере один природный минерал, стабилизатор (нано)чипа, регулятор роста и развития растений, ингибитор возбудителей заболеваний растений, микроэлемент питания, удобрение, иммуномодулятор и другие физиологически активные, а также фитосанитарные вещества.

 




   Принципиально новым в этой нанотехнологии является разработанный комплексный подход к процессу получения высококачественного посевного материала. Он состоит в том, что биологически активные и фитосанитарные компоненты, предназначенные для повышения адаптации семян и растений к реальным негативным условиям окружающей среды, конструируются в виде полифункциональных (нано)чипов, а их встраивание в (нано)поры кожуры семян осуществляется с помошью нанотехнологии.


   Важным в разработанной (нано)технологии является то, что, принимая во внимание прогноз негативных для растениеводства факторов, состав и природу (нано)чипов можно менять с учетом проявления новых рисков, заполняя пассивные (нано)матрицы соответствующими биологически активными и фитосанитарными (нано)частицами, обеспечивающими повышение толерантности растений к новым неблагоприятным факторам окружающей среды, всхожести, урожайности и продуктивности.


   В результате мониторинга эффективности нанотехнологии предпосевной подготовки семян выявлены следующие основные преимущества:


   –    пролонгация покоя семян – возможность хранения посевного материала без потерь качества длительное время,

   –   активация процессов выхода семян из состояния покоя в меняющихся условиях окружающей среды за счет дифференцированного использования разнообразных по составу и структуре (нано)чипов в предпосевной обработке семян,

   –    увеличение всхожести семян,

   – повышение толерантности растений к возбудителям заболеваний, засолению, засухе, заморозкам и другим негативным факторам окружения,

   –    увеличение урожайности,

   – улучшение качества продукции за счет сохранения и повышения показателей, характеризующих хозяйственно-ценные признаки растений,

   – существенное уменьшение норм расхода физиологически активных и фитосанитарных компонентов,

      –   высокая экологичность разработанной нанотехнологии,

      –   адаптивность к имеющимся технологиям предпосевной подготовки семян.


   Указанные преимущества достигаются за счет разработки физиологически активных (нано)чипов для обработки семян различных сельскохозяйственных культур. Состав и количество нанесенных на семена наночипов  зависят от результатов мониторинга  условий возделывания сельскохозяйственных культур, статистических данных экоусловий и прогноза на ближайший год по таким показателям как температура почвы и окружающей среды, влажности и атак микроорганизмов, возбудителей заболеваний, характера заболеваний, типов семян, обладающих глубоким или неглубоким покоем, а также их размером и  потенциальными возможностями семени, выражающимися в показателях энергии прорастания и всхожести.



 

Кроме того, состав (нано)чипов формируется с учетом наличия в почвах доступных форм калия, фосфора и азота, а также различных необходимых для растений микроэлементов питания - цинка, меди, кобальта, железа, лития, марганца, молибдена и других микро – и мезоэлементов питания. Поэтому диапазон составов компонентов (нано)чипов варьируется в очень широких пределах от 1.10-10 % – 100%. Гомеопатические количества (нано)чипов используются при замочке семян растений, макроколичества - при опудривании, а промежуточные – для дражирования.



   Составы наночипов варьируются в зависимости от внешних факторов, воздействующих на семена, а также необходимости достижения высокой полевой всхожести. По этому принципу меняется состав наночипов в зависимости от возделываемой культуры.  В нанотехнологии предусмотрена масштабная дифференциация получения наночипов, т.к. предусмотреть все внешние факторы одновременно невозможно, также очень сложно прогнозировать возникновение атак возбудителями заболеваний, а также изменение параметров окружающей среды, которые тесным образом связаны с активацией или затуханием атак, а также продуктивностью растений, особенно при изменении климата, который мы наблюдаем, проще говоря, нельзя создать один наночип на все случаи жизни и огромное количество наночипов в ответ на все  реальные, а главное – и возможные вызовы.

 


   В технологическом аспекте разница в использовании (нано)чипов для обработки семян растений, имеющих различные типы покоя, заключаются в том, что семена, имеющие неглубокий покой, обрабатываются без дополнительных процедур, а имеющие глубокий покой – скарификации, т.е  механическому повреждению кожуры, что позволяет  обеспечить проникновение в поры кожуры (нано)чипов и тем самым влиять на активацию ростовых процессов и способствовать индуцированию защитных реакций растений на фитопатогены – возбудители заболеваний, а также   стрессы, вызванные засолением почв, экотоксикантами, дефицитом молекул, обеспечивающих питание растений на самых ранних этапах развития  (макро-, мезо-, и микроэлементы питания).


   Таким образом, в настоящее время предпосевная обработка семян различных сельскохозяйственных культур может проводиться с использованием современных нанотехнологических подходов и применением экологически чистых природных многокомпонентных полифункциональных (нано)чипов, состоящих из пористых матриц и заполненных физиологически активными веществами различного спектра действия.

 

Такие (нано)чипы имеют пористую высокоразвитую поверхность, размер пор которых колеблется от нескольких нанометров до микрон. Как правило, эти матрицы имеют различную природу, физико-химические свойства, эксплуатационные характеристики и другие параметры, определяющие возможности их использования в качестве носителей для получения физиологически активных полифункциональных (нано)систем. Причем при определенных условиях конструирования (нано)чипов достигается пролонгированное выделение действующих веществ, обладающих биологической активностью. Эффект пролонгации обеспечивает длительное воздействие средств защиты растений на вредителей, возбудителей заболеваний сельскохозяйственных растений, сорную растительность в посевах и другие неблагоприятные факторы окружения.

 



   Американские ученые обнаружили в атмосфере Земли значительное количество наночастиц, которое продолжает увеличиваться. По их мнению, наночастицы, отражая солнечные лучи, могут серьезно изменить климат на планете, вызвав очередной Ледниковый период. Также наночастицы могут быть опасны для здоровья человека, предупреждают ученые.

 

По последним наблюдениям американских ученых, в атмосфере нашей планеты уже находится значительное количество наночастиц, невидимых глазом, но могущих оказать влияние как на погодные процессы, так и на здоровье человека, причем не обязательно положительным образом.


   По мнению Реньи Цанг и Алексея Хализова из отделения атмосферных исследований Техасского университета агрокультуры и машиностроения (Texas A&M University), количество наночастиц в разных частях света увеличивается, но почему это происходит остается загадкой. Ученые занимались вопросом того, как образуются наночастицы и каким образом происходит увеличение их количества, когда они вступают во взаимодействия с различными органическими испарениями. «Это один из самых плохо изученных атмосферных процессов, – говорит Реньи Цанг, – однако, нам удалось выяснить, что некоторые виды органики быстро растут в атмосфере. Собираясь в больших количествах, они отражают солнечный свет назад в космос – своего рода обратный парниковый эффект.


А ведь это может значительно изменить климат на нашей планете». Кроме того, отмечают ученые, распространение наночастиц в воздухе может обострить такие заболевания, как астму, эмфизему и другие легочные заболевания. По словам исследователей, они разработали новый способ замера наночастиц и создали модель определения степени их влияния на атмосферные условия. «Погодные изменения – самое существенное последствие наличия наночастиц» - подчеркивает Реньи Цанг. «Образуясь, наночастицы собираются в облака им могут влиять на погоду. Они могут образовываться в районах, где есть нефтехимические заводы, выбрасывающие много аэрозоля, около других заводов».

 

  Широкое применение электронной бумаги "i2R e-Paper" поможет спасти лесные массивы на Земле, так как такая бумага, разработанная тайваньскими исследователями, является первой, которая может быть стерта и записана по-новому достаточно большое количество раз. Для печати на электронной бумаге "i2R e-Paper" используется специальный принтер с термопечатающей головкой, наподобие тех, которые используются в факсах.

 

Когда напечатанная на листе электронной бумаги информация теряет свою актуальность, она стирается одним нажатием кнопки на принтере. При проведении испытаний электронной бумаги "i2R e-Paper" исследователи из Тайваньского исследовательского института промышленных технологий (Industrial Technology Research Institute) определили, что она может выдержать без потери качества около 260 циклов стирания и последующей печати. Такая электронная бумага, по мнению разработчиков, является идеальной заменой для различного рода объявлений, временных указательных знаков, железнодорожных билетов и прочих документов, которые, как правило, заканчивают свое существование в мусорной корзине.

 

Электронная бумага "i2R e-Paper", несмотря на свое "электронное" наименование, для выполнения своих функций не требует никакого источника электроэнергии и ламп подсветки. Ее "чудесные" свойства заключены в ее покрытии - полимерной пленке со специальными жидкими кристаллами, изготовленными на основе молекул холестерина. Отсутствие любых электрических проводников делает эту бумагу гибкой и чрезвычайно легкой.

 

Опытные образцы электронной бумаги "i2R e-Paper" имеют размер стандартного листа формата A4. На изготовление одного листа была затрачена сумма, эквивалентная двум долларам США. Но, внедрение технологии массового производства такой бумаги позволит сократить в несколько раз ее стоимость, а появления на потребительском рынке бумаги "i2R e-Paper" следует ожидать в течение следующих двух лет.


   Амилоидные отложения служат причиной множества тяжелых и неизлечимых недугов, таких, например, как болезнь Альцгеймера. Однако ученые Туомас Ноулис из Кембриджского университета (Великобритания) и Маркус Бюхлер из Массачусетского технологического института (США), попробовав иначе взглянуть на существование амилоидов, предлагают различные биоинженерные направления, в которых они могут найти себе применение. Всякий белок имеет уникальную пространственную структуру, которую он приобретает в процессе сворачивания, или фолдинга.

 


 

Она определяет всю жизнь белковой молекулы, с чем, как и когда она взаимодействует. Но у многих белков трехмерное строение может слегка измениться таким образом, что их молекулы начинают необратимо взаимодействовать друг с другом, формируя плотные отложения. Стоит образоваться «начальной точке» этого процесса, как в него начнут вовлекаться всё новые и новые молекулы, плотные нерастворимые амилоидные тяжи растут и постепенно отравляют клетку, и если это происходит в нейронах головного мозга, мы получаем какое-нибудь нейродегенеративное заболевание. Но физико-химические характеристики амилоидов таковы, что позволяют приспособить их к выполнению некоторых специфических функций.

 

Они необычайно устойчивы к различного рода повреждениям, что делает их удобными структурным материалом. Некоторые бактерии, в том числе кишечная палочка Escherichia coli, используют амилоидные отложения для прикрепления к поверхности или соединения клеток в колонии. Кроме своей устойчивости, амилоидные тяжи отличаются большой гибкостью, что делает их действительно удобным материалом для создания клеточной основы, в том числе в клеточных культурах.

 

Исследователи проанализировали структуру амилоидов и пришли к выводу, что она дает белковым тяжам прочность, позволяющую поспорить с шёлковой нитью. При создании искусственных амилоидов первоочередной задачей будет научить обычные белки формировать эти прочные структуры «на заказ». По словам исследователей, этого можно добиться, введя в белковую молекулу ион металла: он подтолкнёт белок к образованию нужной структуры, не изменив её механических свойств.

 

Кроме обычных биологических задач вроде создания подложки-матрикса, на которой смогут расти культуры клеток, исследователи предлагают делать из амилоидов едва ли не нанопроволоку, организовывать с их помощью направленный рост полимеров при создании органических солнечных элементов, контролировать посредством амилоидных структур адресную доставку лекарств в ткани, а еще заживлять раны, использовать в водоотталкивающем покрытии и т.д.

 



   А голландская дизайнер и биохимик Джалила Эссаиди с генетиками из Forensic Genomics Consortiumу сделала лучший бронежилет в мире... из человеческой кожи. Сначала генетики вывели трансгенных коз, в молоке которых содержится белок паутины – такой белок выделяют железы паука-золотопряда. Сплетенный в волокна, этот белок в десять раз прочнее стали. Затем этот белок добавили к культуре клеток кожи человека. И примерно за пять недель вырастили кусок пуленепробиваемой человеческой кожи. По словам автора проекта Джалилы Эссаиди, смысл ее изобретения в том, чтобы повысить безопасность человека в современном мире. После вживления пуленепробиваемой кожи человеку она сможет защитить его от любых аварий, природных катастроф, и, в частности, от «шальной бандитской пули».


   Имплантируемый электрокардиостимулятор (ЭКС) размером меньше рисового зернышка создан в Колумбии, его массовое производство, возможно, начнется через пять лет, сообщил один из авторов изобретения доктор медицинских наук Хорхе Рейнольдс (Jorge Reynolds), выступая по колумбийскому телевидению. По его словам, в ближайшее время прибор пройдет испытания на животных, а его массовое производство может начаться уже через пять лет.

 

Имплантироваться пациенту он будет в амбулаторных условиях, и вся процедура займет не более 15 минут. За состоянием здоровья пациента врач сможет следить дистанционно. По мнению Рейнольдса, новый кардиостимулятор будет стоить около тысячи долларов, в то время как цена нынешних аппаратов составляет 12 тысяч долларов.

 

Электрокардиостимулятор, или искусственный водитель ритма (ИВР) предназначен для поддержания или навязывания частоты сердечных сокращений пациенту, у которого сердце бьется недостаточно часто или имеется электрофизиологическое разобщение между предсердиями и желудочками (атриовентрикулярная блокада). Первый такой прибор весил 50 килограммов, находился вне тела пациента, и импульсы к сердцу проводились по проводам через кожу, а ЭКС будет весить менее 1 грамма.


   Американские биологи с большим успехом использовали старые номера газет для производства биотоплива. Исследователи из университета Тьюлейн обнаружили в фекалиях животных ранее неизвестный штамм бактерии, который назвали TU-103. Он примечателен тем, что производит непосредственно из целлюлозы топливо на основе бутилового спирта (butanol fuel). Причём TU-103 делает это в присутствии кислорода, что существенно удешевляет метод производства. Поэкспериментировав ради хохмы на газетах, биологи отметили, что «превращение» в бутанол целлюлозы, самого распространённого органического материала на Земле, – сбывшаяся мечта многих учёных. Стало быть, мир на шаг приблизился к созданию недорогой, эффективной и экологичной альтернативы бензину.


   Чувствительный прибор, разработанный немецкими учеными, облегчит задачу предотвращения терактов, поскольку способен обнаружить одну молекулу пентрита среди 10 миллиардов молекул воздуха. Пентаэритриттетранитрат (пентрит) является сверхмощным взрывчатым веществом: несколькими граммами можно разнести в клочья пассажирский автомобиль. Обнаружить его присутствие со стопроцентной вероятностью можно только с помощью лабораторных тестов методом исследования смывов с поверхностей или спектрометрии, анализирующей мобильность ионов (IMS).

 

Служебные собаки практически неспособны унюхать пентрит, поскольку лишь незначительная часть его молекул попадает в окружающую среду. Неудивительно, что из-за этой «неуловимости» пентрит более чем популярен у террористов. Исследователи из Дармштадтского технического университета (Германия) разработали сенсор, который укреплён на квадратной пластинке со стороной 1 см. Когда молекула пентрита попадает в нанотрубку сенсора, входящие в состав взрывчатого вещества нитрогруппы тянут молекулу к внутренней поверхности трубки, что в итоге приводит к изменению проводимости устройства. Это изменение регистрируется электроникой.

 
Инженеры предлагают встраивать датчик в стационарные металлодетекторы и сканеры либо создать портативный вариант, поместив устройство в ручной пылесос. Поскольку производства подобных сенсоров не потребует особых затрат, их можно устанавливать не только в аэропортах, но и перед входом в спортивные и торговые комплексы, отмечают создатели.


   Природа вдохновила британских учёных на создание нового типа пористых материалов. Как замечает Кармен Торрес-Санчес из Университета Хериота-Уатта, в природе нет однородных структур. Если внутри объекта есть пустоты, наблюдается их градация: чем ближе к поверхности, тем они меньше. Это помогает достигать оптимального соотношения массы и прочности и предотвращает разрушение всей структуры даже при существенных повреждениях.

 

Для имитации этого природного свойства г-жа Торрес-Санчес и её коллега из Университета Стратклайда Джонатан Корни применили к расплавленному полимеру низкочастотное маломощное воздействие ультразвуком. Регулируя интенсивность ультразвуковых волн, можно создавать полости разного размера и варьировать их распределение. Исследователи утверждают, что получаемый после застывания материал имеет множество вариантов применения в строительстве, биомедицине и других областях.


   Китайские ученые создали систему, которая может вырабатывать электричество, разлагая органические вещества, одновременно с этим очищая от органических соединений сточные воды. Янбяо Лю (Yanbiao Liu) с коллегами разработал фотокаталитическую топливную ячейку, электродами в которой являются анод, представляющий собой систему из титаноксидных (TiO2) нанотрубок и катод из платины. Используя энергию солнечного света, ячейка разрушает содержащиеся в сточных водах органические соединения, образующиеся при их разрушении электроны переходят к катоду, таким образом химическая энергия конвертируется в электрическую.

 

Лю отмечает, что органические соединения в сточных водах могут являться важным источником энергии – полная переработка всей органики, теряющейся со сточными водами, ежегодно могла бы обеспечить до трети от общемирового ежегодного потребления энергии. Таким образом, поиск не наносящих ущерба окружающей среде способов извлечения энергии из отходов, приводящих продуктов, не представляющей опасности, весьма актуален.

 

Исследователи использовали разработанную ими топливную ячейку для очистки моделирующих сточные воды растворов от ароматических соединений, азокрасителей, фармацевтических соединений и средств личной гигиены. Все эти соединения разрушались в топливных ячейках, при этом происходило выделение энергии. Модификация электродов полупроводниками, например, сульфидом кадмия, позволяет системе использовать для разложения органических соединений свет видимой области спектра вместо ультрафиолета. По словам Лю, это означает, что новая система может использоваться для очистки сточных вод «под открытым небом», вне специально приспособленных камер с ультрафиолетовым излучением.


   Как мы видим, реальные нанотехнологии могут сделать многое, что позволит значительно улучшить жизнь всего человечества.


--------------------------------------------------------------------

 

 Поддержка сайта PROTIVKART.ORG
 Яндекс-деньги 410011074881635  

 

 

 

 

.

[group=5]
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
[/group]

Комментарии:

Оставить комментарий