The object of research, development or design (in Russian) : биокремнезем, диатомит, европий, наночастицы серебра, наноматериалы, фотолюминесценция, антибактериальная активность, диатомовые водоросли

The object of research, development or design (in Kazakh) : биокримнезем, диатомит, еуропий, күміс нанобөлшектері, наноматериалдар, фотолюминесценция, бактерияға қарсы белсенділік, диатомдар

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является получение экологически чистого кремнезема из диатомовых водорослей с традиционным микробиологическим культивированием из диатомита. Синтез, характеристика, и изучение антибактериальных и фотолюминесцентных свойтсв наноматериалов на основе европий/биокремнезем и серебро/биокремнезем.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты-диатомнан дәстүрлі микробиологиялық өсіру арқылы диатомдардан экологиялық таза кремний диатомын алу. Еуропий/биокремнезем және күміс/биокремнезем негізіндегі наноматериалдардың Бактерияға қарсы және фотолюминесценттік қасиеттерін синтездеу, сипаттау, және зерттеу.

Методы исследования (на русском) : 1 Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) Топографические снимки СЭМ будут получены с помощью двух сканирующих электронных микроскопов (Quanta 3D 200i (FEI company) и Hitachi S-3400N (USA)). Методом SEM-EDX будет идентифицирован элементный состав полученного биокремнезема из диатомовых водорослей и синтезированных наноматреиалов (XFlash 4010, Bruker AXS) . 2. Термогравиметрический анализ (ТГА-ДСК) Анализы (ТГА-ДСК) на приборе Thermal Analysis Instruments SDT. 3. ИК спекроскопия чистого биокремнезема и синтезированных наноматериалов, будет проводиться на ИК Фурье-спектрометрах марки Nicolet IR 200 и ФСМ-1201. 4. Рентгено структурный анализ с дифрактометром Philips X 'Pert Pro с Cu- Kα-излучением (γ = 0,1541 нм, 40 кВ, 30 мА) 5. Метод просвечивающей электронной микроскопией (ТЕМ, FEI Tecnai F20 X-Twintool). 6. Значения дзета-потенциала биокремнезема и композитов, с использованием прибора Zetasizer Nano Series (Malvern Instruments, Великобритания). 7. Фотолюминесцентные свойства (PL) с помощью многофункционального флуорометрического прибора (Thermoscientific Varioscan LUX, USA), оснащенного ксеноновой лампой. 8. Исследование антибактериальных свойств против грамположительных Staphylococcus aureus и грамотрицательных Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli бактериий.

Методы исследования (на казахском) : 1 сканерлеуші электронды микроскопия (СЭМ) Sam топографиялық суреттері екі сканерлейтін электронды микроскоптың көмегімен алынады (Quanta 3D 200i (FEI company) және Hitachi s-3400N (USA)). Sem-EDX әдісімен диатомдардан және синтезделген наноматреалдардан алынған биокремнеземнің элементтік құрамы анықталады (XFlash 4010, Bruker AXS) . 2. Термогравиметриялық талдау (ТГА-ДСК) Thermal analysis Instruments sdt аспабындағы талдаулар (ТГА-ДСК). 3. Таза биокремнезем мен синтезделген наноматериалдардың ИҚ спекроскопиясы Nicolet IR 200 және ФСМ-1201 маркалы ИҚ Фурье-спектрометрлерінде жүргізілетін болады. 4. Cu - Kα-сәулеленуі бар Philips X 'Pert Pro дифрактометрімен рентгендік құрылымдық талдау (γ = 0,1541 нм, 40 кВ, 30 мА) 5. Электронды микроскопия әдісі (tem, FEI Tecnai F20 x-Twintool). 6. Zetasizer Nano series (Malvern Instruments, Ұлыбритания) құралын пайдалана отырып, биокремнезем мен Композиттердің Зета-потенциалының мәндері. 7. Фотолюминесценттік қасиеттері (PL) ксенон шамымен жабдықталған көпфункционалды флуорометриялық құралмен (THERMOSCIENTIFIC varioscan LUX, USA). 8. Грам-позитивті Staphylococcus aureus және грам-теріс Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli бактерияларына қарсы бактерияға қарсы қасиеттерді зерттеу.

Obtained results and novelty (in Russian) : Возможности производства в нанотехнологиях широкого спектра наноматериалов с различными свойствами и составами. Одним из таких перспективных и многофункциональных материалов являются диатомовые водоросли, которые являются альтернативным источником биокремнезема, что является научной новизной проекта. Согласно научно-обоснованному подбору разработана следующа методика очистки и получения наноматериалов наночастицыв серебра/биокремнезем: 1) Штамм диатомовых водорослей культивируеться в колбах Эрленмейера с питательным раствором, содержащим кремнезём с определённой концентрацией, при аэрации и режиме 12 ч света/12 ч темноты. Освещение обеспечивают две люминесцентные лампы мощностью 1500 лк. 2) Для достижения требуемой pH и роста водорослей необходимо введение NaNO3, NaH2PO4, Na2SiO3*5H2O, а также микс витаминов группы B (B12, B1, биотин) с концентрацией 1mL/L. 3) После роста диатомовых водорослей промываеться. Далее обрабатываться раствором перекиси водорода и соляной кислоты с концентрацией 1М. Дальнейшая промывка водой и обжиг в печи. 4) Синтез наночастиц серебра с концентрацией Ag+ 5 и 10% по отношению к массе биокремнезема. Массу биокремнезема 100 мг вносят в раствор нитрата серебра с определенной концентрацией ионов Ag+. Полученную суспензию перемешивают в течение 30 минут, затем подщелачивают 0,1 М NaOH до рН = 9. введение восстановителя в мольном соотношении AgNO3/H2O2 1:3. Полученный нанокомпозит промывается, проводят седиментацию и сушка при 110 ℃.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Нанотехнологияларда әртүрлі қасиеттері мен құрамдары бар наноматериалдардың кең спектрін өндіру мүмкіндіктері. Осындай перспективалы және көпфункционалды материалдардың бірі-жобаның ғылыми жаңалығы болып табылатын биокримнеземнің балама көзі болып табылатын диатомдар. Ғылыми негізделген іріктеуге сәйкес Күміс/биокремнезем нанобөлшектерінің наноматериалдарын тазарту және алудың келесі әдістемесі әзірленді: 1) диатомдардың штаммы аэрация және 12 сағат жарық/12 сағат қараңғылық режимінде белгілі бір концентрациясы бар кремний диоксиді бар қоректік ерітіндісі бар Эрленмейер колбаларында өсіріледі. Жарықтандыруды екі 1500 ЛК флуоресцентті шамдар қамтамасыз етеді. 2) қажетті рН мен балдырлардың өсуіне қол жеткізу үшін NaNO3, NaH2PO4, Na2SiO3*5H2O, сондай-ақ 1ml/l концентрациясы бар В дәрумендерінің (B12, B1, биотин) қоспасын енгізу қажет. 3) диатомдар өскеннен кейін жуылады. Әрі қарай, 1 М концентрациясы бар сутегі асқын тотығы мен тұз қышқылының ерітіндісімен өңделеді. 4) биокримнезем массасына қатысты Ag+ 5 және 10% концентрациясы бар күміс нанобөлшектерінің синтезі. Биокремнеземнің массасы 100 мг күміс нитратының ерітіндісіне Ag+иондарының белгілі бір концентрациясымен енгізіледі. Алынған суспензия 30 минут бойы араластырылады, содан кейін 0,1 М NaOH рН = 9 дейін сілтіленеді. AgNO3/H2O2 1: 3 моль қатынасында тотықсыздандырғышты енгізу. Алынған нанокомпозит жуылады, Тұндыру және кептіру 110 ℃температурада жүзеге асырылады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Социальный эффект полученных результатов связан прежде всего с разрботкой бинанокомпозитов, которые являюся биоактивными и биосовместимыми для регенерации костной ткани, имеют большой потенциал, как высокоэффективные антимикробные агенты, а также важное значение в диагностике рака и терапии. Особенно это относится к диагностике и лучевой терапии, в области визуализация и диагностика заболеваний и эффективными методами лечения новыми гемостатическими средствами. Экономический эффект связан с использованием дешевого и доступного отечественного сырья, а экологический фактор объясняется применением экологически безопасного и биоинертного биокремнезема.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Алынған нәтижелердің әлеуметтік әсері, ең алдымен, биоактивті және сүйек регенерациясы үшін биоүйлесімді бинанокомпозиттердің дамуымен байланысты, жоғары тиімді микробқа қарсы агенттер сияқты үлкен әлеуетке ие, сонымен қатар қатерлі ісік диагностикасы мен терапиясында маңызды. Бұл әсіресе диагностика мен сәулелік терапияға қатысты ауруларды бейнелеу және диагностикалау және жаңа гемостатикалық агенттермен тиімді емдеу. Экономикалық әсер арзан және қол жетімді отандық шикізатты пайдаланумен байланысты, ал экологиялық фактор экологиялық таза және биоинертті биокримнеземді қолданумен түсіндіріледі.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) : Исследования в данной области позволяют создавать новые инновационные технологии и этим объясняется значимость проекта в национальном и международном масштабах, применимость его результатов для развития фармацевтической и биомедицинской отраслях и оптических технологиях любого государства.

Efficiency (in Kazakh) : Осы саладағы зерттеулер жаңа инновациялық технологияларды жасауға мүмкіндік береді және бұл жобаның ұлттық және халықаралық ауқымдағы маңыздылығын, оның нәтижелерінің кез келген мемлекеттің фармацевтикалық және биомедициналық салалары мен оптикалық технологияларын дамыту үшін қолданылуын түсіндіреді.

Field of application (in Russian) : Область применения и целевые потребители: - область применения нанотехнология диатомовых водорослей представляет собой новаторский пример более общего подхода к высокопроизводительному производству интеллектуальных материалов для фотоники, электроники и биомедицины на основе биотехнологического производства из микроорганизмов. Целевые потребители: - Использования в биомедицине фотонике, электронике, фармацевтика; -Путем надлежащего выбора обработки, химической модификации и биофункционализации панцирей можно получить различные наноструктуры гибридного кремнезема для применения в доставке лекарств, биосенсорах, а также для пролиферации клеток

Field of application (in Kazakh) : Қолдану саласы және мақсатты тұтынушылар: - қолдану саласы диатомдардың нанотехнологиясы микроорганизмдерден биотехнологиялық өндіріс негізінде фотоника, электроника және биомедицинаға арналған зияткерлік материалдарды жоғары өнімді өндіруге жалпы көзқарастың инновациялық мысалы болып табылады. Мақсатты тұтынушылар: - Биомедицинада фотоника, электроника, фармацевтика; - Қабықтарды дұрыс өңдеуді, химиялық модификациялауды және биофункционализациялауды таңдау арқылы дәрі-дәрмектерді жеткізуде, биосенсорларда, сондай-ақ жасушалардың көбеюі үшін гибридті кремнийдің әртүрлі наноқұрылымдарын алуға болады