ИХР РАН / ISC RAS

🧪 Порфириновые пленки Ленгмюра-Шеффера для создания селективных датчиков Ученые Института химии растворов получили результаты по ряду направлений исследований. В чем суть научных открытий – в Телеграм-рубрике «ИХР РАН: обзор итогов». Научные сотрудники изучили условия формирования плавающих слоев порфиринов на границе раздела воздух/вода и пленок Ленгмюра-Шеффера на их основе (ЛШ-пленка). Пленки получены путем переноса плавающих слоев на кварцевую подложку. Был применен метод молекулярной динамики с целью моделирования плавающих слоев порфиринов и рассчитаны структурные параметры упаковки их молекул на поверхности воды. Методами сканирующей электронной и атомной силовой микроскопии изучена морфология поверхности ЛШ-пленок. Ученые установили сенсорную способность разработанных ЛШ-пленок по отношению к парам пиридина, аммиака и кислот различной природы в газовой фазе и азотсодержащим органическим лигандам, ПАВ и галогенид-ионам в водных растворах. Легко идентифицируемый спектральный отклик на связывание макроциклом субстрата определенного типа позволяет установить концентрационные пределы обнаружения субстрата. Полученные результаты могут быть использованы при создании селективных датчиков для экологического мониторинга сточных вод и промышленных выбросов в атмосферу.

👏 Поздравляем с получением гранта! В Российском научном фонде подвели итоги конкурса на получение грантов по приоритетному направлению деятельности «Поддержка проведения научных исследований и развития научных коллективов, занимающих лидирующие позиции в определенных областях науки». Рады сообщить, что в числе победителей конкурсного отбора – заявка ведушего научного сотрудника Лаборатории физической химии лекарственных соединений Института химии растворов Татьяны Валентиновны Волковой. Проект направлен на разработку новых биодоступных форм противоопухолевых препаратов на основе биополимеров и супрамолекулярных комплексов, которые обладают такими важными свойствами, как контролируемое высвобождение и проницаемость. От всей души поздравляем Татьяну Валентиновну с получением гранта и желаем успешной реализации проекта!

🧑‍🔬 Ученые раскрыли уникальные свойства нанокомпозиционного материала для применения в медицине В Лаборатории «Химия гибридных наноматериалов и супрамолекулярных сиcтем» Института химии растворов продолжают исследовать композиционный материал на основе титаната бария и оксида меди. Ученые проводили испытания этого композита для применения в медицине. Эта работа ведется совместно с одним из ведущих федеральных медицинских учреждений региона – НИИ материнства и детства имени В.Н. Городкова Минздрава России. Была изучена совместимость композита с клетками крови – эритроцитами, насыщающими клетки кислородом, и тромбоцитами, отвечающими за свертываемость. Результаты впечатлили: соединение препятствует так называемому «слипанию» тромбоцитов, которое происходит при тромбозе. Это состояние, при котором в артериях, венах или полостях сердца образуются кровяные сгустки, тромбы. Кроме того, доказано, что оксидные соединения обладают антимикробной активностью. Вместе с тем ученые отметили, что при определенных концентрациях композита в крови активируется процесс окисления липидов, которые «готовят» пластический материал для создания и обновления клеточных структур. Это дает надежду, что в будущем изученный композит можно будет использовать для ускорения сращивания тканей при лечении травм. Подробнее с исследованием можно ознакомиться, перейдя по ссылке: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0272884225051727?via%3Dihub. Работа выполнена в рамках Госзадания.

👍 Новая онлайн-платформа предскажет свойства органических красителей быстрее и точнее аналогов Ученые из Института химии растворов разработали онлайн-платформу SpecML, которая позволяет с высокой точностью и скоростью предсказывать основные флуоресцентные характеристики для новых красителей BODIPY. В основе метода лежат модели машинного обучения, созданные на большом массиве экспериментальных данных, собранных из научной литературы. Так, для обучения алгоритма авторы использовали около 36 000 экспериментальных записей для более чем 6 500 уникальных молекул BODIPY, исследованных в 82 различных растворителях. Такое количество и разнообразие данных позволило моделям выявлять сложные взаимосвязи между структурой молекулы и ее оптическими свойствами. «SpecML представляет собой простой и мощный инструмент для дизайна материалов в области химии, биологии и материаловедения. Веб-платформа находится в открытом доступе, поэтому любой заинтересованный исследователь может опробовать ее возможности. Мы уверены, что SpecML станет эффективным ресурсом для ускорения разработки новых BODIPY красителей с заранее заданными свойствами. Это будет способствовать созданию более эффективных флуоресцентных маркеров для терапии рака и конструирования материалов для органической электроники следующего поколения. В дальнейшем мы планируем дообучить модели на большем количестве данных, а также расширить функционал SpecML, добавив ряд полезных опций», — рассказывает руководитель проекта Александр Ксенофонтов, старший научный сотрудник Лаборатории «Химия и молекулярная фотоника дипиррометеновых красителей и люминофоров». Проект поддержан грантом Российского научного фонда. Ознакомиться с ним подробнее можно, перейдя по ссылке: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1386142525013988?via%3Dihub.

🧪 Донорно-акцепторные пары для одно-молекулярных органических солнечных ячеек Ученые Института химии растворов получили результаты по ряду направлений исследований. В чем суть научных открытий – в Телеграм-рубрике «ИХР РАН: обзор итогов». В Лаборатории «Синтез и реакционная способность металлопорфиринов в растворах» впервые созданы донорно-акцепторные пары для одно-молекулярных органических солнечных ячеек на основе тетрапиррольных соединений с обратным фотоиндуцированным переносом заряда и охарактеризована динамика сверхбыстрых процессов в них при фотовозбуждении. С целью расширения возможностей создания систем с гетеропереходом электрона при фотовозбуждении для солнечных ячеек выдвинута идея использования в донорно-акцепторных парах на основе порфиринов и фталоцианинов производных антрацена в качестве донорных составляющих. Суть выдвигаемой идеи состоит в замене привычной донорный природы тетрапиррольных соединений или их комплексов с ионами металлов на акцепторную путем получения на их основе донорно-акцепторных пар с производными антрацена. Научные сотрудники получили и представили параметры спектральных свойств и динамики сверхбыстрых процессов в полученных парах при фотовозбуждении. Доказано перераспределение электронной плотности в донорно-акцепторных парах, направленное от антраценового фрагмента к макроциклу – противоположное по отношению к акцепторам фуллереновой природы и другим нефуллереновым акцепторам. Полученные данные развивают фундаментальную основу в области фотовольтаики и показывают широкие перспективы изучения молекулярных систем этого класса.

👏 Аспирант Института химии растворов получила грант Фонда содействия инновациям Поздравляем Ирину Скоробогаткину из лаборатории «Физическая химия супрамолекулярных систем на основе макроциклических соединений и полимеров» с победой в федеральном конкурсе! Ее проект направлен на разработку нового класса антибактериальных средств. "Поскольку растущая антибиотикорезистентность и появление патогенов с множественной лекарственной устойчивостью являются одной из насущных проблем человечества, разрабатываемый продукт имеет высокую актуальность и прикладную значимость. В работе мы используем биомиметические подходы, позволяющие создать эффективное средство борьбы с патогенами. Разрабатываемый продукт позволяет добиться полной гибели всех форм патогена без угнетения нормальной микробиоты за счет высокоселективного нацеливания", - отмечает Ирина Скоробогаткина. Результаты проекта могут быть применены в медицине, ветеринарии, фармацевтическом производстве, сельском хозяйстве, для обеззараживания поверхностей и используемого оборудования в больницах, на предприятиях, в общественных местах. Напомним, что в этом году Ирина Скоробогаткина стала обладательницей стипендии имени основателя нашего Института – Геннадия Алексеевича Крестова. Желаем дальнейших успехов на благо отечественной науки!

🧪 Сверхкритический флюид для разработки новых кристаллических форм Уминофеновира Ученые Института химии растворов получили результаты по ряду направлений исследований. В чем суть научных открытий – в Телеграм-рубрике «ИХР РАН: обзор итогов». Умифеновир, известный также как Арбидол (АРБ), представляет собой уникальное безрецептурное соединение, активно применяемое для профилактики острых респираторных заболеваний. Пандемия COVID-19 значительно стимулировала научный интерес к этому веществу. Основным препятствием для дальнейшего прогресса является крайне низкая растворимость Уминофеновира в водных средах. Это вызвало необходимость в разработке новых форм, обладающих улучшенными характеристиками. Получение твердых форм из растворов представляет собой сложный и многогранный процесс, что обостряет проблему точного выбора среды и условий синтеза. Для поиска оптимальных условий синтеза был предложен инновационный метод с использованием спектроскопии ядерного эффекта Оверхаузера, позволивший выявить оптимальные растворители для формирования твердых фаз. Исследования, проведенные в сверхкритическом углекислом газе (скСО2), продемонстрировали преобладание конформеров «S» (97 %) при 45°С и 9 МПа, что согласуется с результатами,полученными в хлороформе, который традиционно используется для синтеза кристаллических форм АРБ. Эти данные открывают новые горизонты для использования скСО2 в разработке высокоэффективных твердых форм, отмечают в Лаборатории ЯМР-спектроскопии растворов и флюидов.