Pull to refresh
8
0
Send message

Электронные оболочки атомов и молекул

Reading time7 min
Views6K

Неверие в квантово-механические представления о строении электронных оболочек атомов и молекул принято считать ересью, не заслуживающей серьёзного внимания. Тем не менее, регулярно появляются еретики, пытающиеся при построении своих теорий обойтись без принципа неопределённости, орбиталей, волновых функций и прочих постулатов квантовой механики. В основе большинства таких теорий лежит представление о кольцевом (или тороидальном) строении электрона («магнетона»), предложенное ещё в 1915 году Альфредом Парсоном. У авторов более современной теории струн электроны считаются кольцевыми струнами, но Вселенной приписывается не менее десяти измерений, из которых только четыре доступны человеческому восприятию. К последователям А.Парсона с менее буйной фантазией относятся A.Канарёв, А.Кушелев, З.Огжевальский, S.Allen, D.Bergman, P.Ošmera, K.Snelson, P.Vesly и многие другие авторы и сторонники теорий кольцевого (тороидального, вихревого, фрактального и т.п.) электрона.

Электронные оболочки из кольцевых электронов можно построить как для атомов и простейших молекул, так и для биополимеров (https://habr.com/ru/post/374003/). Химикам этого вполне достаточно, но физикам требуется теория, объясняющая ещё и известные физические свойства атомов. Прежде всего - спектральные свойства атома водорода. Поэтому простую кольцевую форму электрона физики пытаются трансформировать в более витиеватые тороидальные, спиральные, вихревые или фрактальные структуры.

Читать далее
Total votes 15: ↑9 and ↓6+3
Comments9

Немного о мутациях SARS-CoV-2

Reading time9 min
Views10K

До 2022 года варианты SARS-CoV-2, вызывающие новые волны COVID-19, возникали примерно с полугодовыми интервалами. И была надежда на то, что после очередной волны, вызванной вариантом Дельта, наступит какое-то затишье. Тем более что в некоторых странах к началу этой волны было вакцинировано уже почти всё население. Но неожиданно быстрое распространение варианта Дельта принесло две новости – плохую и хорошую. Плохая новость заключалась в том, что иммунизация любыми нынешними вакцинами плохо защищает от инфицирования этим новым вариантом вируса. А если и защищает, то ненадолго. Хорошая – это то, что всё-таки защищает, но преимущественно от развития тяжёлых форм пневмонии. И существенно снижает летальность. В результате массовая вакцинация и увеличение количества переболевших почти не влияют на распространение вируса, но неплохо снижают смертность от COVID-19.

Появление варианта Омикрон в целом не изменило ситуацию. Но влияние вакцинации уменьшилось, а сочетание имеющегося коллективного иммунитета с большей контагиозностью и меньшей летальностью самого вируса вселило надежду на то, что очередная волна эпидемии станет более массовой, но менее кровожадной. Т.е. сможет сформировать коллективный иммунитет со сравнительно небольшими потерями населения, что позволит надеяться на лучшее – на переход эпидемии в тлеющий режим, не требующий экстраординарных мер от здравоохранения. При этом готовиться нужно к худшему – к появлению новых высококонтагиозных вариантов SARS-CoV-2 и к «штормовому» течению пандемии, при котором последовательность новых волн эпидемии утратит сезонную упорядоченность и они начнут чередоваться всё чаще и чаще, накладываясь друг на друга.

Читать далее
Total votes 42: ↑40 and ↓2+38
Comments20

Немного о вариабельности SARS-CoV-2

Reading time6 min
Views3.3K

На сегодняшний день применяется не менее четырёх способов классификации вариантов SARS-CoV-2 (или hCoV-19). Проще всего с непривычки запутаться в ветвях филогенетического дерева (кладах), по-разному обозначаемых двумя конкурирующими организациями – GISAID (gisaid.org) и Nextstrain (nextstrain.org). Лавинообразное нарастание количества вариантов вируса усложняет восприятие и понимание подобных обозначений, поэтому деление на клады постепенно вытесняется делением на линии, обозначенным как PANGOLIN (Phylogenetic Assignment of Named Global Outbreak LINeages). Для такого деления используется секвенирование вирусных геномов и построение их полного филогенетического дерева.

Читать далее
Total votes 12: ↑10 and ↓2+8
Comments12

Химия Кеннета Снельсона (структура электрона)

Reading time4 min
Views9.3K

В циклосферной теории строения электронных оболочек атомов и молекул, предложенной Кеннетом Снельсоном, электроны считаются отрицательно заряженными кольцевыми магнитами. При противоположной ориентации магнитных полей у смежных электронов их края притягиваются друг к другу и формируют электронные оболочки. Наиболее устойчивые оболочки атомов получаются из 8, 10 и 14 электронов.


image


Рис. 1. Иллюстрации к описанию атомных электронных оболочек из патента К. Снельсона


Эта теория хорошо объясняет известные химические свойства и структурные особенности различных простейших молекул, а также длину периодов в таблице Менделеева (см. «Химия Кеннета Снельсона»). И объясняет явно лучше квантовой механики с её многочисленными постулатами — орбиталями, принципом неопределённости, волновыми функциями и т.п.. Зато квантовая механика неплохо справляется с описанием спектральных свойств атома водорода, которые сложно объяснить исходя из простой кольцевой формы электрона. Но можно предположить, что у электрона кольцо не простое, а составное – состоящее из замкнутой цепочки мелких колечек. И попытаться обосновать этим линейчатость спектра водородного атома.

Читать дальше →
Total votes 31: ↑21 and ↓10+11
Comments17

Задачи отечественного секвенаторостроения (июнь, 2019 г.)

Reading time9 min
Views7.9K
Перед чтением этого апгрейда желательно ознакомиться с опубликованным ранее исходником.

Самый первый и самый популярный на сегодняшний день нанопоровый секвенатор MinION (минимальный комплект в UK — $1000, в России – 150 тыс. руб.), разработанный компанией Oxford Nanopore Technologies (ONT), работает на одноразовых ячейках, каждая из которых стоит $900 (в России – 135 тыс. руб.). Такие ячейки позволяют за 2…3 дня оцифровать ДНК длиной 10…20 Gb. Этого слишком мало для секвенирования генома человека (нужно >100 Gb), но слишком много для всех прочих клинико-диагностических целей (достаточно <1 Gb).

Недавно стартовали продажи более производительных (и более дорогих) моделей – PromethION 24/48 ($165 000/$285 000), нацеленных преимущественно на поточное полногеномное секвенирование. Дороже стоят и их более производительные расходные ячейки ($2 000/шт., >100 Gb). Правда, оптом они могут стоить дешевле ($1 800 000 за 2880 шт., $625/шт.), но для российского бюджета подобные приобретения (200…250 млн. руб. за партию) непозволительны.

Да и не только для российского. Поэтому наибольшее внимание посетителей недавней (22-24 мая) конференции компании ONT привлекло сообщение о начале продаж Flongle — адапторной вставки к секвенатору MinION, позволяющей работать с менее производительными (~1 Gb), но сравнительно дешёвыми ($90) одноразовыми ячейками.



https://nanoporetech.com/products

Появление Flongle способно вызвать взрывной рост применения NGS (next generation sequencing) в клинической практике и потеснить обычную ПЦР-диагностику, объём рынка которой в России превышает миллиард рублей, а в мире измеряется миллиардами долларов. Но для большинства российских пациентов NGS-диагностика по-прежнему останется непозволительной роскошью, поскольку стоимость ячеек к Flongle на отечественном рынке будет выше 10 тысяч рублей. А если к ней добавить стоимость расходных реагентов, транспортные издержки и накладные расходы, то расчётная цена секвенирования одной пробы ДНК/РНК не опустится ниже 20 тысяч рублей.
Отсюда следует необходимость разработки отечественных нанопоровых секвенаторов и их обеспечения дешёвыми расходными материалами и реагентами.
Читать дальше →
Total votes 21: ↑20 and ↓1+19
Comments4

Ядерное мышление эукариот (научная фантазия)

Reading time13 min
Views9.2K

Введение


Для эукариотических геномов характерно наличие большого количества интронов, микро- и минисателлитов, диспергированных элементов, «реликтовых ретровирусов» и прочих нуклеотидных последовательностей, суммарная длина которых более чем на порядок превосходит длину генных экзонов, определяющих первичную структуру белков. Обычно считают, что избыточная ДНК является реликтом эволюции и только засоряет клеточное ядро. В лучшем случае ей отводится роль радиопротектора, защищающего гены от повреждений /1/.

Такие объяснения достаточно правдоподобны, но недостаточно убедительны. Трудно убедить себя в том, что наш геном является мусорным ящиком, набитым эволюционными отбросами или даже вредными для организма эгоистичными нуклеотидными последовательностями. Возможная радиопротекторная роль этого “мусора” служит слишком слабым утешением.

Особенно контрастно избыточность генома человека проявилась после завершения его секвенирования. Выяснилось, что в гаплоидном наборе хромосом содержится меньше 30 тысяч генов, и на каждый ген приходится примерно 100 тысяч нуклеотидов. Это значит, что в кодировании белков принимает участие менее 2% хромосомной ДНК.

Парадоксальность избыточности генома и непостижимость молекулярных основ человеческого разума являются самыми интригующими загадками современной биологии. А что, если эти две загадки имеют общую разгадку?
Читать дальше →
Total votes 13: ↑10 and ↓3+7
Comments28

Химия Кеннета Снельсона

Reading time16 min
Views19K
При обосновании свойств атомов и молекул принято ссылаться на постулаты квантовой механики, в которых разбираются далеко не все физики. Тем более химики, у которых принципы Паули и Гейзенберга, правила Клечковского и Хунда, и даже уравнение Шрёдингера не вызывают никаких чувств, кроме чувства глубокого уважения к вышеупомянутым физикам. Ещё хуже гуманитариям и прочим художественным натурам, которым описывать и разъяснять подобные принципы, правила и уравнения бесполезно. В результате один из них – художник Кеннет Снельсон (Kenneth Snelson; 29.06.1927 — 22.12.2016) – решил, что «спасение утопающих – дело рук самих утопающих». И в 1960 году придумал простую теорию строения атома, которому он посвятил несколько десятков своих картин, и даже изваял из гранита /1/.


Рис. 1. «Атомные» скульптуры (4'x4'x4', гранит, 2009) /1/

Электроны в атомной модели Снельсона имеют кольцевую форму и формируют сферические электронные оболочки, состоящие из соприкасающихся электронных колец (“circle-sphere”). Модели таких «циклосфер» Снельсон построил из ферритовых кольцевых магнитов. Если их расположить на поверхности сферы, то при чередовании направления магнитного поля края смежных магнитов притягиваются друг к другу, и их внешние плоскости образуют многогранные (кольцегранные) оболочки.


Рис.2. Магнитные модели электронных оболочек Снельсона

Наиболее устойчивые «электронные» структуры получаются из двух, восьми, десяти и четырнадцати магнитов.
Читать дальше →
Total votes 29: ↑25 and ↓4+21
Comments33

Задачи отечественного секвенаторостроения

Reading time9 min
Views19K

Ещё недавно, в 2016 году, бесспорное лидерство на рынке геномного секвенирования принадлежало США. Точнее – американской компании Illumina, разработавшей модельный ряд флуоресцентных секвенаторов.



Рис. 1. Флуоресцентные секвенаторы компании Illumina
(Illumina Investor Presentation, August 18, 2017)


Совершенствование этих приборов и используемой ими флуоресцентной технологии позволило к середине 2016 года уменьшить стоимость секвенирования генома человека до $1000.
Второе место в 2016 году занимала американская компания Thermo Fisher Scientific, развивающая полупроводниковую технологию секвенирования ДНК. Их секвенатор Ion S5, несмотря на сравнительно скромную производительность (до 12 Gb), вполне достойно конкурировал с настольными секвенаторами компании Illumina в нише таргетного (клинического) секвенирования.

Читать дальше →
Total votes 30: ↑24 and ↓6+18
Comments177

Information

Rating
Does not participate
Registered
Activity