🆕👨‍🏫В #ИФХЭ РАН в результате рабочей встречи состоялось обсуждение перспектив «цивилизационной энергетики» и эколого-экономического мониторинга

👥Участники встречи:

🔸директор #ИФХЭ РАН член-корреспондент РАН Алексей Константинович Буряк;
🔸кандидат технических наук Александр Анатольевич Левченко.

👨‍💼Организатор встречи:

🔹эксперт в области устойчивого развития Дмитрий Посконный.

⚡️Главное внимание в беседе было уделено разработке и внедрению инновационных физико-химических и электрохимических решений, направленных на повышение энергоэффективности, продление ресурса и увеличение надежности энергетического оборудования. Особую значимость в этом контексте имеют фундаментальные исследования новых материалов и их взаимодействия с современными устройствами.

🖥️ На встрече также рассмотрены перспективы химического консалтинга и внедрения «цифровых систем», исследующих надежность и бесперебойность. Обсуждались возможности интеграции фундаментальных методов in situ/de novo – применения «цифровых данных» реальных систем в исследованиях и методов математического моделирования для прогнозирования и предотвращения аварийных ситуаций в энергетических сетях.

А. К. Буряк привёл несколько примеров возникновения проблем с поддержкой жизненного цикла энергетического оборудования. На примере утилизации винтов ветрогенераторов из углепластика, тефлоновых элементов и плёночных элементов солнечных батарей он выделил сложные «хвостовые реакции» и показал примеры депонирования вредных веществ в окружающую среду.
 
🤝 Стороны выразили заинтересованность в совместных проектах, ориентированных на комплексные и междисциплинарные подходы к развитию «цивилизационной энергетики» на стыке фундаментальной, прикладной и производственной науки. Также обсуждались актуальные задачи, связанные с модернизацией энергетической инфраструктуры.

🔗 Подробнее на нашем сайте.

#ИФХЭ новости

#пост_по_регламенту

Итак, начинаем выкладывать трудолюбиво собранные нашим Зоопарком папки, которые, как нам кажется, уже более или менее готовы (остальные еще дособираем - кстати, физиков у нас пока меньше всего).
Если кто не нашел себя - пишите ЛС, проверим (ну либо стучитесь, когда будем пробовать сделать такой сбор еще раз).

Вот симпатичная папка тематических каналов по наукам о Земле (география, геология и тому подобное - всего 15 каналов), а вот химическая (тут 20). Смотрите, добавляйте каналы и наслаждайтесь :)

🚨🆕 Учёные #ИФХЭ РАН и ИОНХ РАН совместно с коллегами из Сеченовского Университета синтезировали новые фотосенсибилизаторы, обладающие высокой токсичностью по отношению к клеткам рака молочной железы

ℹ️ Фотодинамическая терапия — это инновационный метод лечения онкологических заболеваний. Он заключается в том, что в организм пациента вводят нетоксичные красители-фотосенсибилизаторы, которые накапливаются в раковых клетках. Такие красители активируются под действием света и образуют активные формы кислорода, например, высокотоксичный синглетный кислород, приводящий к гибели клеток. При этом одними из наиболее перспективных красителей для использования в данном методе лечения считаются фталоцианины — они поглощают красный свет, который лучше всего проходит через живые ткани. Однако на сегодняшний день набор фталоцианиновых красителей, применяемых в медицине, ограничен из-за их склонности к образованию агрегатов («слипанию» молекул) в водных растворах. Такие агрегаты теряют свою фотоактивность, поэтому химики ищут новые неагрегирующие соединения.

🧑‍🔬Авторы получили как агрегирующие в воде, так и не склонные к этому фталоцианиновые комплексы, и исследовали их способность генерировать синглетный кислород под действием света в разных средах: в водном растворе, в растворах, содержащих белки сыворотки крови, а также в живых клетках.

🧫 Исследователи обнаружили, что эффективность фотосенсибилизаторов в меньшей степени определяется их химическим строением и в большей степени зависит от биологического окружения, например, связывания с белками клеток. Так, фототоксичность всех исследованных молекул по отношению к раковым клеткам на несколько порядков превосходила показатели клинически одобренных фотосенсибилизаторов.

💬«Мы обнаружили, что внутри клеток агрегаты фталоцианинов разрушаются до отдельных молекул, которые под действием света генерируют активные формы кислорода. Одной из причин этого может быть взаимодействие фталоцианинов с белками», — рассказывает один из основных исполнителей проекта, м.н.с. лаборатории новых физико-химических проблем #ИФХЭ РАН Дмитрий Бунин.

При этом полученные вещества оказались практически нетоксичными в отсутствие светового воздействия, что особенно важно для их дальнейшего применения.

💬«Мы надеемся, что наши исследования помогут расширить понимание того, как работают фотосенсибилизаторы на основе фталоцианинов, и это может дать импульс для разработки фотоактивных препаратов с новыми механизмами действия. В дальнейшем мы планируем детально исследовать процесс разрушения агрегатов фталоцианинов в клетках, чтобы в будущем стало возможно использовать эти соединения в противораковой терапии», — рассказывает руководитель проекта, д.х.н., академик РАН, г.н.с. #ИФХЭ РАН и ИОНХ РАН

Юлия Горбунова

.

Работа опубликована в журнале 📕 Journal of Medicinal Chemistry, 2025. Volume 68, Issue 1, 658–673.

🔗 Подробнее на портале «Научная Россия».

#ИФХЭ новости

🦠🆕 Учёные #ИФХЭ РАН совместно с коллегами из РТУ МИРЭА и ФГБНУ «НИИНА» получили модифицированные порфиринами эпокси-аминные полимерные покрытия, которые продемонстрировали биоцидную активность против золотистого стафилококка
 
ℹ️ Порфирины являются эффективными фотосенсибилизаторами, которые при облучении светом способны к генерации активных форм кислорода. Последние, в свою очередь, являются сильными окислителями; они воздействуют на аминокислоты, полисахариды, липиды и другие компоненты бактериальной мембраны и тем самым разрушают её. Этот эффект используют в фотодинамической терапии бактериальных инфекций, а также для получения биологически активных волокон, антимикробной хлопчатобумажной ткани, материалов для водоочистки и другого.

В данной работе впервые изучена растворимость порфиринов в олигомерах, их совместимость с эпокси-аминной композицией, влияние полимерной матрицы на фотостабильность и биологическую активность порфиринов. Понимание влияния этих факторов необходимо для создания эффективных биоцидных покрытий на основе эпокси-аминных систем.

🧑‍🔬 Исследователи предложили оригинальный метод получения полимерных покрытий с использованием общего растворителя – хлороформа. Раствор порфирина в нём смешивали с олигоаминным отвердителем, куда затем был добавлен эпоксидный олигомер. Отверждение происходило благодаря взаимодействию эпоксидных групп с аминогруппами отвердителя, причем наличие малых количеств порфирина не влияло на закономерности этого процесса.

💡Известно, что при длительном облучении фоточувствительные вещества могут разлагаться и терять свою фотосенсибилизирующую активность. Также известно, что включение фотосенсибилизатора в твердую матрицу снижает его способность генерировать активные формы кислорода. Проведенные авторами спектральные исследования показали, что порфирины в эпокси-аминной матрице под действием света не подверглись структурным изменениям, сохранили свои фотофизические свойства. Полученный на их основе материал обладает выраженным бактериостатическим эффектом.
 

💬«В нашем исследовании мы решили включить в полимер биоцидный модификатор, который будет химически разрушать бактериальную мембрану и не даст формироваться бактериальной пленке. В качестве перспективного кандидата на роль такого модификатора рассматриваются порфирины и их производные», – рассказала участник исследовательской группы Анастасия Цыклинская.

 
Работа опубликована в журнале 📕Reactive and Functional Polymers, Volume 205, December 2024, 106099.

🔗 Подробнее на нашем сайте.

#ИФХЭ новости

🌸🎉 По традиции в Международный женский день хотим рассказать об удивительной женщине в науке - профессоре Александре Анатольевне Ревиной – первой аспирантке созданной в 1958 г. лаборатории радиационной химии

👩🏼‍🔬Александра Анатольевна Ревина – в.н.с. лаборатории электронных и фотонных процессов в полимерных наноматериалах #ИФХЭ РАН. Она была первой аспиранткой профессора Натали Алексеевны Бах. В 1963 г. Александра Анатольевна защитила кандидатскую диссертацию, в 1993 г. – докторскую, в 2004 г. получила звание профессора, а в 2017 г. ей была вручена медаль «Памяти академика Н.М. Эмануэля».

☢️Александра Анатольевна занималась вопросами радиолиза и радиационно-химического окисления соединений – с момента появления в ИФХ АН СССР этого направления. Изучение первичных и промежуточных продуктов радиолиза и механизма образования и кинетики реакций в лаборатории радиационной химии с начала 60-ых годов проводилось методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Одна из первых работ Ревиной А.А. – изучение радиолиза пальминовой кислоты и её солей при различных температурах (1957 г.). В 1962 г. было проведено исследование взаимодействия молекулярного кислорода с некоторыми стабильными свободными радикалами в растворе. Ревина А.А. с коллегами (Бах Н.А., Ванников А.В.) показали, что образованию перекисных радикалов предшествует формирование нестабильных промежуточных продуктов взаимодействия O2 с радикальными продуктами радиолиза.

В 1970 г. Ревина А.А. с коллегами (Борисенко Г.Л., Костин А.К.) опубликовала значимую работу о процессах радиолиза кетонов различного строения, а также об особенностях механизма стабилизации электронов в них. Методом импульсного радиолиза были изучены короткоживущие продукты в метилциклогексилкетоне (Ревина А.А., Борисенко Г.Л., 1971). Позже проведено изучение реакции циклододецильных радикалов при импульсном радиолизе растворов нафталина и антрацена в жидком циклододекане (Ревина А.А., Ладыгин Б.Я., Ванников А.В., 1986).

🦠Изучение промежуточных стадий окисления привело к созданию методики синтеза наночастиц металлов в обратно-мицеллярных растворах. Одна из значимых работ Александры Анатольевны (совместно с Егоровой Е.М.) в этой области конца 90-х – начала 00-х годов XXI века – синтез наночастиц серебра, обладающих бактерицидными свойствами, и их включение в лакокрасочные покрытия. На изобретение оформлен патент.
Были предложены два метода синтеза наночастиц в обратно-мицеллярных растворах – радиационно-химический и биохимический. Учёные обнаружили, что материалы с наночастицами серебра обладали антимикробными свойствами по отношению к кишечной палочке, возбудителю легионеллеза, сальмонелле, стафилококку, энтерококку и другим патогенам.

В настоящее время научные интересы Александры Анатольевны связаны с двумя направлениями:
1️⃣ Во-первых, это «зеленая химия», то есть различные процессы, в которых принимают участие природные пигменты. Одна из недавних работ Александры Анатольевны посвящена влиянию флавоноидов на оптические свойства наночастиц серебра.
2️⃣ Второе направление – получение радиационно-химическими методами функциональных наноматериалов с заданными оптическими, каталитическими, магнитными, бактерицидными и антикоррозионными свойствами, в частности, синтез наночастиц с заранее заданными размерами.

🖼️ В главном корпусе #ИФХЭ РАН возле библиотеки открывается выставка, посвященная Александре Анатольевне Ревиной. Выставку готовили: специалист отдела информации #ИФХЭ РАН Непомнящая Людмила Андреевна, пресс-секретарь #ИФХЭ РАН Макарова Ольга Вадимовна.

💟 От имени коллектива Института поздравляем Александру Анатольевну и всех сотрудниц #ИФХЭ РАН с Международным женским днём!🌷

📸 Фото к публикации.

🔗 Подробнее на нашем сайте

🚨🆕 Учёные лаборатории поверхностных явлений в полимерных системах #ИФХЭ РАН совместно с коллегами из ИБХФ РАН и НИЯУ МИФИ предложили способ управления флуоресценцией красителя, привитого на поверхность золотой наночастицы
 
ℹ️ Известно, что в поле металлической наночастицы молекулы флуорофора активнее переходят в возбужденное состояние. Однако, если возбужденная молекула флуорофора находится от частицы на небольшом расстоянии, то она чаще релаксирует без излучения, отдавая металлу избыток энергии. В таком случае происходит тушение флуоресценции и флуорофор светится слабее, чем он светился бы в отсутствие поля.
На определенном расстоянии (между 5-7 и 15-20 нм) от металлической наночастицы наблюдается так называемое плазмонное усиление флуоресценции, то есть флуорофоры, поглотив энергию, светят ярче.

💬«В этой работе мы впервые привили молекулы двух флуорофоров –
сульфоцианина-3 и бордипиррометенового красителя – на органокремнеземную оболочку вокруг золотого ядра. Поскольку эффект плазмонного усиления зависит от расстояния между наночастицей золота и флуорофором, то, синтезируя оболочки определенной толщины, мы точно задаем это расстояние, и, следовательно, управляем флуоресценцией», – объяснила один из авторов работы, к.х.н. Мария Карцева.

🔬Исследования показали, что при толщине органокремнеземной оболочки в 14 нм сульфоцианин флуоресцирует в 8 раз сильнее. При дальнейшем увеличении толщины оболочки флуоресценция начинает уменьшаться. При толщине 22 нм она уже лишь в 4 раза больше, чем у чистого флуорофора. Таким образом, 14 нм – идеальное расстояние, на котором эффект усиления выражен сильнее всего.
Также в работе было найдено пограничное расстояние между молекулами флуорофора на поверхности наночастицы, при котором наблюдается переход от безызлучательного межмолекулярного переноса энергии (тушения) к усилению флуоресценции.

Полученные данные имеют большое значение для создания материалов с управляемой флуоресценцией, например, для биомаркеров или оптических наноустройств.

Работа опубликована в журнале 📕Optical Materials. Volume 159, February 2025, 116674.

🔗 Подробнее на нашем сайте.

#ИФХЭ новости