Підліток Винаходить купанням, щоб зберегти Мікроби Away

- Mar 23, 2017 -

860_main_Jessica-Тян-chemicals.png

ВАШИНГТОН - Наше життя розриваються з бактеріями. Ці помилки знаходяться всередині нашого тіла, на нашій шкірі і на більшості поверхонь ми помацати. Це не обов'язково погано . Але деякі місця повинні бути без бактерій, такі як бинти для ран або упаковки для харчових продуктів. Джессіка Tian, 17, придумав спосіб тримати бактерії подалі. Вона створила стерильний документи по вмочуючи їх у спеціальну хімічну ванну.

Старший в Дель - Норте середньої школи в Сан - Дієго, Каліфорнія. Продемонстрував свій метод на Regeneron Science Talent Search . Конкурс наукових проектів знаходиться в веденні суспільства для науки і громадськості . Його авторами Regeneron, компанія, яка розробляє і виробляє ліки. У заході беруть участь старшокласників щороку, щоб розділити свої наукові проекти з громадськістю. 40 фіналістів також змагаються за грошові премії на загальну суму майже $ 2 млн. (Товариство Наука і громадськість також публікує Science News для студентів і в цьому блозі.)

Хімічна ванна Джессіка була розроблена , щоб залишити зародкової вбивають покриття на целюлозі. Зовнішня стінка рослинних клітин містять целюлозу. Але це ще не все. "Целюлоза є універсальним," пояснює Джессіка. "Це в нашому одязі, в упаковці харчових продуктів, в значній мірі кожен аспект нашого повсякденного життя."

Кожна молекула целюлози є довгий ланцюжок побудований з цукру. Ці ланцюги зв'язку легко з водою. Добре; це допомагає паперові рушники вбирають розливи. Але це також, чому волога целюлоза являє собою великий будинок для бактерій. І деякі з цих мікробів може становити небезпеку для здоров'я. Це особливо вірно, коли вони ростуть на бинт або харчової обгортки. Вчені намагалися винайти антимікробних покриттів, щоб зупинити бактерії від прилипання до целюлози. Проте, Джессіка зазначає, що "більшість методів вимагають високої температури і тиску. А деякі призводять до забруднення повітря ".

"Я хотів створити метод, який може [додати] антибактеріальні властивості целюлози в простій формі," говорить підліток. Вона хотіла, щоб це було недорого. Це також повинно було бути легко застосовувати в більших масштабах і представляють великий ризик для навколишнього середовища.

Для того, щоб з'ясувати, як зробити це, Джессіка подорожував по всій країні, щоб провести літо в лабораторії Бенджамін Hsaio. Він хімік в Стоні Брук університету в Нью-Йорку. Літня програма досліджень Simons для високих юніорів школи пов'язано з Джесікою Hsaio. "Це був перший раз, коли я почав працювати в лабораторії," говорить вона. "Мені дуже сподобалася вся атмосфера."

Підліток працював, щоб додати наночастинок діоксиду титану і срібла в целюлозного паперу. Діоксид титану є білий пігмент. При опроміненні ультрафіолетовим світлом, негативно заряджені електрони в ньому можуть збуджуватися. Оксиду титану потім руйнує воду. Це призводить до появи вільних радикалів. Вони заряджених молекул, які можуть атакувати і вбивати клітини бактерій.

Як правило, Джессіка каже, діоксид титану вимагає багато енергії, щоб активувати його зародкової вбивство доблесть. Вона думала, що вона побачила спосіб знизити енергію, необхідну, хоча: додати наночастинки срібла. Ці крихітні частинки срібла, які є тільки мільярдних часток метра в діаметрі. Вони зменшують енергію, необхідну для збудження електронів в двоокису титану. Додавання інгредієнта, таким чином, відомий як "допінгом". Допированного срібло має дозволити діоксид титану вбивають бактерії, використовуючи тільки світло від сонця, Джессіка висунув гіпотезу.

У лабораторії, Джессіка створила колоїдний розчин (KOLL-під'язикова). Найдрібніші частинки діоксиду титану і наночасток срібла були розподілені досить рівномірно по всій рідини. Вона створила три версії. Кожен з них мав різні кількості діоксиду титану і срібла. Потім підліток занурюють паперу целюлози в один з розчинів і сушать їх в печі. Інші документи були покриті тільки діоксид титану або взагалі нічого. Вони служили в якості контролю.

Після того, як документи були сухими, Джессіка занурюють їх у розчинах бактерій. Потім потер паперу на лабораторних чашках, що містять агар - гель, що містить поживні речовини, необхідні для розмноження хвороботворних бактерій. Через 24 години, вона перевірила тарілки.

Діоксид титану і срібла колоїд вбили 99 відсотків бактерій, в порівнянні з необробленою целюлозою. Покриття діоксиду титану саме по собі не працювати.

"Я знав, що срібло і діоксид титану могли б працювати разом," говорить Джесіка. Там було багато досліджень срібла та діоксиду титану, зазначає вона, "але не так багато на них обох разом [на] целюлози."

Краща частина, Джессіка каже, що її лікування не представляє ніякої загрози для навколишнього середовища. Інші методи потрібні високі температури або тиску, щоб створити покриття зародкової вбивство. Все Джесіки потрібно було повільним зануренням в хімічну ванну. Простий, недорогий покриття "може бути застосована до одягу, так що може мати антибактеріальні властивості," говорить вона. "Я думаю, що вона може бути застосована навіть в країнах, що розвиваються."

На даний момент, вона застосовується тільки її мікс на невеликі шматочки паперу целюлози. Але якщо провал роботи на одязі, бинти або папір, це може допомогти зберегти їх стерильне, коли вони повинні бути.

силові слова

(Докладніше про силу слів, натисніть тут )

активувати (в біології), щоб увімкнути, як і з геном або хімічної реакції.

агар гелеобразную матеріал , виготовлений з деяких морських водоростей , які використовуються в якості матеріалу (і джерела живлення) , в якому зростання бактерій.

антибактеріальні , що володіють властивостями , які мають тенденцію руйнувати або обмежити зростання або розмноження бактерій.

антимікробної речовина , що використовується для знищення або пригнічення росту мікробів. Це включає в себе, природно, похідні хімікати, такі як багато антибіотичних лікарських засобів. Вона також включає в себе синтетичні хімічні продукти, такі як триклозан і Триклокарбан.

Найменша клітин структурної та функціональної одиниці організму. Як правило занадто малий, щоб побачити неозброєним оком, вона складається з рідкої рідини, оточеного мембраною або стінкою. Залежно від їх розміру, тварини зроблені з десь від кількох тисяч до трильйонів клітин. Деякі мікроорганізми, такі як дріжджі, цвілі, бактерій і деяких водоростей, складаються тільки з одного осередку.

целюлози типу волоконно знайдений в клітинних стінок рослин. Він утворений ланцюгів молекул глюкози.

хімічна речовина утворено з двох або більше атомів , які об'єднують (Bond) в певній пропорції і структури. Наприклад, вода є хімічне зроблено, коли два атома водню зв'язком з одним атомом кисню. Його хімічна формула H 2 O. Хімічна також може бути прикметником для опису властивостей матеріалів , які є результатом різних реакцій між різними сполуками.

колоїдний матеріал , в якому дрібні частинки нерозчинного поширилися по всьому більшого обсягу іншої речовини. Колоїдів приймати різні форми. Димний повітря є колоїдний. Так туман. Молоко є колоїдна, з крихітних кульок молочного жиру призупинено в рідини. Збиті вершки є колоїдна теж. Колоїди, як правило, не розділяються на окремі компоненти протягом довгого часу.

контролювати частину експерименту , де немає ніяких змін від нормальних умов. Контроль має важливе значення для наукових експериментів. Це показує, що будь-який новий ефект, ймовірно, обумовлений тільки частини тесту, що дослідник переробив. Наприклад, якщо вчені тестували різні види добрив в саду, вони хотіли б одну ділянку, щоб він залишався незаплідненою, в якості контролю. Його площа буде показати, як рослини в цьому саду ростуть в нормальних умовах. І це дає вченим щось проти якої вони можуть порівняти нові експериментальні дані.

легування (в матеріалах) навмисне введення чого - то в кристалічного напівпровідника або іншого матеріалу.

Середа Сума всіх речей , які існують навколо якого - або організму або якогось - якого пристрою і умови ці речі створюють для цього організму або пристрою. Навколишнє середовище може ставитися до погоди і екосистемі, в якій якась тварина живе, або, можливо, температури, вологості і розміщення компонентів в деякій системі електроніки або продукту. \

вільний радикал зарядженої молекули ( як правило , високою реакційною здатністю і недовгий) , що має один або кілька неспарених зовнішніх електронів. Він буде намагатися вкрасти електрони, щоб зробити себе все знову через процес, відомий як окислення.

гель липкий або в'язкого матеріалу , який може текти , як густий рідини.

Germ Будь одноклітинного мікроорганізму, такого як бактерії, видів грибів або вірусної частинки. Деякі мікроби викликають захворювання. Інші можуть сприяти здоров'ю вищого порядку організмів, в тому числі птахів і ссавців. Вплив на здоров'я більшості мікробів, однак, залишаються невідомими.

середня школа Позначення для в американській системі обов'язкового державного утворення класів дев'ять через 12 років . Абітурієнти можуть звернутися в коледжі для подальшого, підвищення рівня освіти.

Гіпотеза (v. Будувати гіпотезу) Пропоноване пояснення феномена. У науці гіпотеза є ідея, яка повинна бути ретельно протестовані, перш ніж він прийнятий або відхилений.

рідкий матеріал , який тече вільно , але зберігає постійний обсяг, як вода або масло.

молекула електрично нейтральна група атомів , яка представляє найменшу можливу кількість хімічної сполуки. Молекули можуть бути виконані з одиночних типів атомів або різних типів. Наприклад, кисень в повітрі , складається з двох атомів кисню (O 2), але вода складається з двох атомів водню і одного атома кисню (H 2 O).

наночастинку малої частки з розмірами , виміряних в мільярдних метра.

частка А найменше кількість чого - або.

пігмент Матеріал, як природні барвники в шкірі, які змінюють світ , відбитий від об'єкта або що пройшов через нього. Загальний колір пігменту, як правило, залежить від того, довжини хвиль видимого світла вона поглинає і які з них вона відображає. Наприклад, червоний пігмент має тенденцію відбивати червоні довжини хвиль світла, дуже добре, і, як правило, поглинає інші кольори. Пігмент також є термін для хімічних речовин, які виробники використовують підфарбовувати фарбою.

Сила тиск , прикладена рівномірно по поверхні, виміряна як сила на одиницю площі.

Science Talent Search щорічний конкурс створений і веденні суспільства для науки і громадськості. Починаючи з 2016 року, він спонсорується Regeneron Pharmaceuticals. Розпочате в 1950 році, ця подія приносить 40 науково-орієнтованої старшокласників у Вашингтоні, округ Колумбія, щоб продемонструвати свої дослідження громадськості і боротися за нагороди.

суспільство Інтегрована група людей або тварин , які зазвичай співпрацюють і підтримують один одного на благо їх усіх.

Розчин рідини , в якій один хімічна речовина розчиняється в інший.

Сонце Зірка в центрі Сонячної системи Землі. Це середній розмір зірки близько 26 000 світлових років від центру галактики Чумацький Шлях. Sun також термін для деяких інших сонцеподібних зірки.

діоксид титану білий, НЕ вступає в реакції, твердий матеріал , який зустрічається в природі в вигляді мінералу і широко використовується в якості білого пігменту.

Ультрафіолетове світло вид електромагнітного випромінювання з довжиною хвилі від 10 нм до 380 нм. Довжини хвиль коротше, ніж у видимого світла, але більше, ніж рентгенівські промені.

хвиля обурення або варіації , яка подорожує через простір і матерія в регулярній, що коливається моди.


Пара:Друкованою електронікою: RFID датчик платформи і гнучкі функціональних плівки для автоматичного оброблення Наступний:Співпраця з друкованої електроніці дослідження і застосування