Без ума от максенов MXenes. Спустя десятилетие после открытия в Дрекселе двухмерные материалы подталкивают инженеров и ученых к переосмыслению границ возможного.

Говорят, что большие вещи приходят в маленьких посылках. И в течение последнего десятилетия MXenes - двумерные соединения углерода и переходных металлов, впервые разработанные в Дрекселе - подтверждали эту точку зрения, стимулируя инновации во многих областях науки. Теперь новое партнерство открывает возможности для помощи MXenes в спасении жизней.

Профессор Юрий Гогоци

Соглашение, лицензионная сделка между Университетом Дрекселя и Nephria Bio, дочерней компанией южнокорейской компании EOFlow Co., Ltd., занимающейся производством медицинских устройств в США, позволит использовать MXenes в качестве фильтра в носимом устройстве искусственной почки, которое разрабатывает Nephria Bio. Эта технология может помочь и улучшить жизнь миллионов людей, которые еженедельно часами подключаются к неподвижным диализным аппаратам.
Но не всегда было так легко делать новые открытия в области MXenes. Юрий Гогоци, заслуженный профессор Университета Дрекселя, профессор материаловедения и инженерии, директор Института наноматериалов имени Энтони Дж. Дрекселя (DNI) был среди исследователей, которые первыми открыли  эти материалы в 2011 году. Об открытии было объявлено вскоре после присуждения Нобелевской премии по физике паре исследователей из Англии, которые провели революционные исследования в области графена, двумерного углеродного материала. Профессор Гогоци вспоминает, что вслед за Нобелевской премией последовал большой поток исследований графена, оставив открытия вокруг максенов в относительном застое.

alt«Прошло четыре или пять лет, прежде чем сообщество обратило внимание и заметило, что мы создали много разных максенов, которые обладают уникальными свойствами», - делится Юрий Гогоци. «С этого момента исследования начали стремительно расти». Профессор Гогоци поясняет, что эта последняя разработка связана с открытием того, что MXenes можно использовать для фильтрации очень мелких частиц, в частности мочевины, из крови.

Максены можно использовать для фильтрации очень мелких частиц, что упрощает процесс диализа. Диализ традиционно проводится путем пропускания крови через несколько мембран для удаления токсинов, как правило, через здоровую почку. Затем токсины уносятся жидким раствором, так называемым диализатом. Профессор Гогоци и его группа обнаружили, что максены могут помочь упростить этот процесс.
«Я долгое время занимался разработкой адсорбентов на основе углерода для биомедицинских применений, но одна из проблем заключается в том, что уголь не может фильтровать мочевину, которая очень мелкая и легко растворяется в жидкости», - говорит он. «Понимая химию максенов, мы работали интуитивно, чтобы попытаться выяснить, могут ли они адсорбировать мочевину. Когда мы узнали, что они могут, то опубликовали статью, на которую обратила внимание EOFlow ».

Поскольку конечная цель проекта - искусственная почка размером с сотовый телефон, которую можно носить на поясе - будет работать непрерывно, она может избавить пациентов от необходимости проходить лечение несколько раз в неделю из-за накопления токсинов, когда нужно быть напрямую подключенным к аппарату. Это может помочь им вести более полный и активный образ жизни, улучшая общее состояние здоровья.
Помимо партнерства с Nephria Bio, Профессор Гогоци и его группа работают с доктором медицины Мирой Херхей, ассоциированным профессором в Медицинском колледже Университета Дрекселя, над изучением возможных преимуществ максенов для здоровья. И хотя до устройства еще несколько лет, использование MXenes может произвести революцию в диализе, каким мы его знаем сегодня.

«Поскольку максены намного более эффективны при фильтрации, то диализному аппарату, использующему их, потребуется гораздо меньше диализата для удаления токсинов», - поясняет Юрий Гогоци. «Это могло бы значительно уменьшить размер аппарата, возможно, до такой степени, что пациенты могли бы иметь его дома. Как и все важные разработки, это будет происходить в несколько этапов, сначала улучшая существующую технологию, а затем заменяя ее чем-то более совершенным ».
«Всегда интересно делать открытия. Однако по умолчанию это не означает, что исследовательское сообщество или общество в целом примет ваше открытие. Вы должны показать, что это важно».
Проект получил гранты от Фонда Коултера и Национального научного фонда США на развитие процесса. Значительный импульс может произойти, если группа добьется успеха в конкурсе по разработке искусственной почки, организованном Министерством здравоохранения и социальных служб США и Американским обществом нефрологов.

В других областях здравоохранения группа профессора Юрия Гогоци объединяется с исследователями из Пенсильванского университета для изучения использования MXenes в имплантируемых медицинских электродах для мониторинга и стимуляции электрической активности в организме. По словам профессора Гогоци, максены обладают рядом преимуществ по сравнению с электродами, изготовленными из традиционных материалов.

«Электроды из максена более прочные, более гибкие и страдают от гораздо меньших потерь сигнала, чем электроды, сделанные из золота и платины», - говорит он. «И поскольку переходных металлов, используемых для создания MXenes, больше, чем драгоценных металлов, со временем они станут менее дорогими и более распространенными».
Финансирование от Национального института здоровья помогает изучить возможность использования этой технологий для создания мониторов следующего поколения для измерения функции мышц и здоровья сердца.

Максены также вдохновляют на инновации в борьбе с раком. Институт наноматериалов имени Дрекселя, который возглавляет профессор Гогоци, в сотрудничестве с онкологическим центром Fox Chase изучает использование максенов в фотодинамической терапии. «Мы знаем, что MXenes могут адсорбировать красный свет, и что свет может быть преобразован в тепло», - объясняет Гогоци. «Целенаправленное тепло убивает раковые клетки, поэтому мы надеялись сосредоточить наши исследования на этом. Другие исследователи начали собирать те же идеи и публиковать статьи, поэтому получить финансирование становится сложно ». Но конкуренция - не обязательно плохо в мире науки.

«Всегда интересно что-то открывать», - говорит Гогоци. «Однако по умолчанию это не означает, что исследовательское сообщество или общество в целом примет ваше открытие. Вы должны показать, что это важно ».

За десятилетие, прошедшее с момента получения первого максена, они стали демонстрировать свойства, с которыми не может сравниться ни один другой материал. Они проводят электричество, как и другие металлы, но могут растворяться в воде, образуя проводящую глину. Их можно распылять на поверхность без каких-либо связующих, в результате чего получается ультратонкая пленка, которая уже доказала свою эффективность в обеспечении сотового сигнала с пропускной способностью, конкурирующей с современными телефонами. Они обладают различными оптическими свойствами и могут быть любого цвета радуги, что делает их идеальными для носимых устройств. Открытие не прекращается.

«Максены столько всего могут сделать», - говорит Юрий Гогоци. «Это лучший материал для защиты электронных устройств от электромагнитных помех. Они могут защитить людей от потенциального микроволнового излучения. И, благодаря своей проводимости, их можно применять в устройствах с батареями, которые можно заряжать за миллисекунды, а не часы ».

Ключ к дальнейшему продвижению - осознанность. По мере того, как количество инженеров и других ученых, работающих с материалами, увеличивается, их потенциал использования многократно растет. Профессор Гогоци считает, что максены находятся на пороге инновационного взрыва.

«Мы провели первую в истории международную конференцию посвященную максенам в 2018 году, и у нас было около 200 участников», - вспоминает он. «В следующем году у нас было около 450 участников. Когда пандемия отменила наши планы по проведению конференции в 2020 году, мы уже видели более 2000 зарегистрированных участников из более чем 750 различных организаций из 60 стран. Вы действительно можете почувствовать масштабы расширения этого исследования. И Университет Дрекселя, место, где все началось, по-прежнему остается лидером в этой области ».

Источник: https://www.coe.drexel.edu/dragon-discoveries/health-wellness-and-medicine/mad-for-mxenes/

 

НОВОСТИ НАУКИ И НАНОТЕХНОЛОГИИ

Якщо маєте бажання допомогти та підтримати коштами закупку партій допомоги, витрати на відправки в Україну та доставки по Україні на місця

altДякуємо всім друзям, партнерам, волонтерам за допомогу та вашу невтомну роботу! Продовжуємо допомагати нашим захисникам та доправляємо військове спорядження, гуманітарну допомогу, польову медицину та спеціальні медицині засоби до військових підрозділів, територіальної оборони, лікарень на передовій!

 
Допомога Україні - з США, Европи, всього світу!

3.jpg - 197.81 Kb Якщо є люди, фонди та волонтери, які хочуть відправити допомогу в Україну з країн Європи або США, ми готові приймати на наші склади, складати збірні чи окремі партії та під замовлення і прицільно передавати їх далі кому вона необхідна. На всю гуманітарну допомогу буде надано звітність про передачу, фото.

Наша організація в Києві називається Materials Research Center (ТОВ Центр матеріалознавства). Я, Гогоці Олексій Георгійович (Oleksiy Gogotsi), знаходжуся зараз у США у відрядженні в районі Філадельфії, маю можливість вирішувати та координувати всі питання з організації доставки гуманітарної допомоги та захисної амуніції і обладнання в Польщу із подальшим вивозом через зелений коридор на наш склад у Львові, або прямо до нашого складу у Львові, та далі на місця, де цього терміново потребують. Є дуже термінові запити про допомогу від бригад ЗСУ, територіальної оборони та відділів Нацполіції України, медиків.

Будь ласка, контактуйте, також маю можливість під'їхати до Вас.

Тел /Viber/WhatsApp/Telegram/Signal: + 380632332443, Телефон в США +18082038092

e-mail: helpukraine@mrc.org.ua

 
MRC Ukraine Foundation. Передача волонтерам засобів польової медицини для військових Сил Спеціальних Операцій Збройних Сил України

alt

MRC Ukraine Foundation. Передача волонтерам засобів польової медицини для військових Сил Спеціальних Операцій Збройних Сил України. Спеціалізовані медичні засоби передані від Фундації Сил Спецпризначення та гуманітарного фонду Зелених Беретів, США.

 

 
MRC Ukraine Foundation. Передаємо засоби польової медицини від гуманітарного фонду Зелених Беретів із США волонтерській групі Кернел для ТРО різних міст, військової частини та лікарень

alt

MRC Ukraine Foundation. Передаємо засоби польової медицини від гуманітарного фонду Зелених Беретів із США волонтерській групі Кернел для Територіальної оборони Києва, Полтави, Вінниці, Вознесенська, а також окремих військових частин в Києві та Тернополі. Також частина медичних засобів передана до Краснопільської лікарні в Сумській області та лікарні міста Вознесенськ Миколаївської області.

 

 
MRC Ukraine Foundation. Передача з нашого складу у Львові польової медицини для окремого військового підрозділу

alt

MRC Ukraine Foundation. Передача з нашого складу у Львові польової медицини для окремого військового підрозділу від американського гуманітарного фонду Green Beret Humanitarian Fund

 
Без ума от максенов MXenes. Спустя десятилетие после открытия в Дрекселе двухмерные материалы подталкивают инженеров и ученых к переосмыслению границ возможного.

Профессор Юрий ГогоциГоворят, что большие вещи приходят в маленьких посылках. И в течение последнего десятилетия MXenes - двумерные соединения углерода и переходных металлов, впервые разработанные в Дрекселе - подтверждали эту точку зрения, стимулируя инновации во многих областях науки. Теперь новое партнерство открывает возможности для помощи MXenes в спасении жизней.

 
В Сумском Государственном Университете состоится лекция профессора Юрия Гогоци «От открытия новых (нано) материалов к передовым технологиям или приключения украинца в Америке», 27 мая 2021 г. в 16:00, Конгресс-Центр СумГУ

Профессор Юрий Гогоци, директор Института наноматериалов имени А. Дж. Дрекселя, Университет ДрекселяСовместно с этой лекцией профессор Юрий Гогоци получит звание почетного доктора Сумского государственного университета.Это уникальная возможность приобщиться к науке мирового уровня, окунуться в мир наноматериалов и проследить научный путь нашего соотечественника. Лекция пройдет в 16:00, 27 мая 2021 года в Конгресс-Центре СумГУ, зал Сингапур 220, в г. Сумы.

 
Использование двумерного материала максена MXene, в качестве фильтра в носимом устройстве искусственной почки

MXene порыМатериал MXene, который был впервые получен учеными из Университета Дрекселя в 2011 году, - это еще один шаг к тому, чтобы изменить жизнь людей, страдающих болезней почек на последней стадиии.  Nephria Bio, Inc., спин-офф южнокорейской компании по производству медицинского оборудования EOFlow Co., Ltd., расположенной в США, подписала лицензионное соглашение с университетом на использование двумерного материала максена MXene, в качестве фильтра в носимом устройстве искусственной почки, которое они разрабатывают. Эта технология может позволить многим из миллионов людей всем мире, страдающих заболеванием почек последней стадии, более свободно передвигаться, не тратя часы каждую неделю на привязанность к большим диализным аппаратам.

 
Покрытие из максена MXene может защищать носимые устройства от электромагнитных помех

mxene-emi-fabric

Группа ученых из Университета Дрекселя (Филадельфия, США) опубликовала многообещающие результаты исследования, которые показывают, что ткань, покрытая высокопроводящим двумерным материалом под названием MXene, очень эффективно блокирует электромагнитные волны и потенциально опасное излучение. Эта работа может существенно повлиять на промышленное производство электронного текстиля, становясь привлекательной альтернативой используемым в настоящее время металлическим проводящим красителям, и позволяя широко внедрять бесшовно интегрированные текстильные устройства со значительными улучшенные характеристики экранирования электромагнитных помех.

 
Интервью профессора Юрия Гогоци о его исследованиях, разработках, поисках вдохновения, финансирования и контактов в научном мире

Профессор Юрий Гогоци, директор Института наноматериалов имени А. Дж. Дрекселя, Университет ДрекселяПрофессор Юрий Гогоци - самый цитируемый ученый украинского происхождения и один из самых высоко цитируемых ученых в мире. Например, по данным Microsoft Academic за период последние 5 лет в области материаловедения (Materials science) он занимает второе место в мире по цитируемости его работ, по уровню h-index - четвертое. Также и другие наукометрические системы присваивают ему высочайшие рейтинги в мире (Web of Science, Scopus, Google Analytics). Он открыл новые материалы - Максены, которые, возможно, изменят мир. Юрий работал в Германии, Японии, Норвегии и, наконец, остановился в США, в Университете Дрекселя. Публикуем перевод интервью профессора Юрия Гогоци Журналу "Куншт" о его разработках, поисках вдохновения, финансирования и контактов в научном мире.

 
Масштабируемая система c реактором травления для производства перспективных 2D наноматериалов максенов MXenes

alt

Недавно группа исследователей опубликовала статью в журнале Advanced Engineering Materials о том, что лабораторная система с реактором травления, разработанная в Materials Research Centre в Киеве совместно с Университетом дрекселя, может превращать керамический материал-исходник в порошкообразный черный двумерный карбид титана MXene партиями в количестве до 50 граммов за синтез.

 
Участник проекта CANBIOSE из Центра материаловедения (MRC), Киев, Украина, посетил партнерскую организацию Вильнюсский университет, Вильнюс, Литва, 22.02-14.03.2020 г

altУчастник проекта CANBIOSE из Центра материаловедения (MRC), выполнил визит в партнерскую организацию Вильнюсский университет, для выполнения программы совместных исследований и тренингов.

 
Наука будущего и использование разумных наноматериалов в новых технологиях. Лекция профессора Юрия Гогоци для школьников, воспитанников Малой академии наук Украины в КПИ им. Сикорского, 27 февраля 2020 года

altВсемирно известный ученый-украинец профессор Юрий Георгиевич Гогоци рассказал о последних новинках нанотехнологий. Возможность для общения с ученым мирового уровня - редкость, но воспитанникам Малой Академии Наук Украины (МАН) везет. Именно такую ​​возможность они недавно получили.

 
Участник проекта H2020 NANO2DAY от MRC Иван Гришко посетил партнерскую организацию Латвийского Университета, Риги, в ноябре-декабре 2019 года

altИнженер-исследователь из MRC Иван Гришко находится в Латвийском университете, где провел семинар по MXenes

 
Участники проекта Horizon 2020 CANBIOSE из Центра материаловедения (MRC), Киев, Украина, посетили партнеров по проекту из Университета им. Адама Мицкевича в Познани, Польша, 27.10-26.11.2019019

altСовместно с польскими коллегами они  получали навыки работы с оборудованием, участвовали в работе по тестированию и характеризации наноматериалов.

 
Участники проекта Horizon 2020 NANO2DAY из Центра материаловедения (MRC), Киев, Украина, Зозуля Юлия и Виталий Балицкий посетили партнерскую организацию Каунасский технологический университет, Каунас, Литва, август 2019 г. - октябрь 2019 г.

altСовместно с коллегами из КТУ они занимались симуляциями и моделированием механических свойств наноматериалов и нанокомпозитов.

 
Поздравляем профессора Юрия Гогоци с избранием в члены Европейской академии наук (EURASC)!

профессор Юрий Гогоци, Университет Дрекселя, СШАВ январе 2019 года профессор Юрий Гогоци был избран членом Европейской академии наук (EURASC). Профессор Юрий Гогоци - ведущий украинский и американский ученый в области химии, с 2000 года профессор Университета Дрекселя, Филадельфия, США, в области материаловедения, инженерии и нанотехнологий.

 
Участники проекта Horizon 2020 NANO2DAY из Центра материаловедения (MRC), Киев, Украина, посетили партнерскую организацию Белорусский государственный университет, Минск, Беларусь, май 2019 года.

altMRC посетил партнерскую организацию Белорусский государственный университет. Вместе с нашими партнерами из БГУ был обсужден и изучен опыт в области диспергирования CNT и графена в полимерах. Проводились сравнения разных смол  и отвердителя для изготовления полимерной матрицы.

 
Визит по проекту NANO2DAY доктора Виталися Лейсиса из Каунасского технологического университета в Центр Материаловедения, Киев, Украина, в ноябре-декабре 2018 г.

altУченый исследователь Виталис Лейсис из Каунасского университета, Каунас, Литва, посетил Materials Research Centre, Киев, Украина,  в ноябре-декабре 2018 года для выполнения работ по проекту MSCA RISE NANO2DAY в рамках международной европейской научно-исследовательской программы Горизонт-2020.

Целью этого проекта является разработка новых многофункциональных композитов с выдающимися электронными и механическими свойствами путем включения новых наноматериалов MXene в полимерные матрицы. Во время своего визита доктор Виталис Лейсис ознакомился с разработками партнера проекта MRC, также обсуждались и прорабатывались компьютерные симуляции и моделирование структуры полимерных композитов допированных максенами (MXenes) для дальнейшего расчета их прочностных свойств.

 
ADVANCED SCIENCE NEWS: Профессор Юрий Гогоци считает, что величайшим последним шагом в области материаловедения стало открытие новых 2D материалов, так называемых «строительных блоков будущего».

yurigogotsi_drexel_university_2018.jpg - 466.16 Kb

Юрий Гогоци прирожденный  химик, его волнуют научные открытия и он даже не представляет, что мог бы заниматься чем- то иным.

Профессор Юрий Гогоци считает, что величайшим последним шагом в области материаловедения стало открытие новых 2D материалов, так называемых «строительных блоков будущего». Он с большим энтузиазмом относится к использованию нанотехнологий для создания «новых искусственных материалов, конструкций и устройств из наноразмерных строительных блоков» и к более широкому применению «симуляций, моделирования и компьютерных расчетов для решения проблем материаловедения», хотя и признает обеспокоенность по поводу неизвестных эффектов, которые искусственный интеллект окажет на нашу будущую жизнь.