26 августа 2021, в четверг, в 11-00 в конференц-зале Института состоится доклад «Новая химия старых красителей: как введение фосфора в макроцикл позволило управлять свойствами молекул». Докладчик – чл.-к. РАН Горбунова Юлия Германовна (Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН, Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН).

Главное преимущество полученных новых соединений перед аналогами - их меньшая токсичность; исследование химиков ИНХ СО РАН поддержал Российский научный фонд. Комплекс представляет собой центральный атом - медь, вокруг которого расположены молекулы лигандов - молекулы тетразола и полипередина. 

ГТРК Новосибирск, 10.08.2021
Российский научный фонд, 10.08.2021
Новости Сибирской науки, 10.08.2021

 


Светло-изумрудный порошок в руках химика Юлии Ерёминой - потенциальный противоопухолевый препарат. Зелёный оттенок веществу задаёт медь. Именно она, считают учёные, может составить конкуренцию платине - самому распространённому металлу в составе современных препаратов для химиотерапии. Несовершенство последней - серьёзные побочные эффектны: комплексы с платиной убивают не только опухолевые, но и здоровые клетки. В сравнении с ней медь - щадящий для человека металл.

«Наша группа занимается получением комплексов меди, которые являются эндогенными металлами. «Металлами жизни». Они присутствуют в человеческом организме, поэтому, мы предполагаем, что данные соединения будут наносить меньший вред организму человека», - рассказывает младший научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН Ксения Смирнова.

Соли меди работают в связке с так называемыми «органическими лигандами». По отдельности ни одно, ни другое вещество никак не вредит опухоли. Однако в «паре» - беспощадны к раковых клеткам.

«Есть предположения, что комплексы встраиваются в структуру ДНК опухолевой клетки. При этом это встраивание в структуру ДНК возможно за счёт органических лигандов, органических молекул. Разрушая структуру ДНК, они убивают клетку», - говорит старший научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН Елизавета Лидер.

Исследования проводят на нескольких типах клеток - карцинома гортани, аденокарцинома молочной железы. Учёные продолжают экспериментировать и с составом комплекса - в поисках максимально эффективных соединений меди и лиганда. Один из вариантов оказался в 30 раз более токсичным для раковых клеток по сравнению с широко распространённым препаратом платины.

Сейчас исследования идут на культурах клеток. Но уже были проведены первые эксперименты с участием лабораторных мышей. Результаты достаточно обнадёживающие. Учёные доказали, что препарат не обладает общей токсичностью.

Комплексы меди, считают учёные, имеют хорошие терапевтические перспективы. Результаты исследований в рамках гранта Российского научного фонда новосибирские химики готовы представить уже через 2 года.

 
Автор: Олеся Герасименко.

 

Ученые из Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН исследуют материалы для сенсоров для детекции аммиака в выдыхаемом воздухе. В перспективе их можно будет использовать на спирометре для диагностики различных заболеваний по составу выдыхаемого воздуха, например заболевания почек.

"Наука в Сибири" 26 июля 2021

"Новости Сибирской науки" 26 июля 2021

На основе таких пленок можно будет сделать прибор, который бы детектировал аммиак по выдоху (Фото Марии Фёдоровой)

Спирография, или спирометрия — метод, при котором оценивается объем вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Обычно он применяется для того, чтобы врачи могли судить о серьезности легочных заболеваний или тяжести последствий перенесенной ОРВИ, но практически не используется для исследования газового состава выдыхаемого воздуха. Сотрудники ИНХ СО РАН придумали материал, который может служить индикатором наличия аммиака в выдыхаемом человеком воздухе. Аммиак — продукт обмена белков и аминокислот в человеческом организме. В нашей печени и почках аммиак превращается в мочевину, а затем выводится из организма. Правда, иногда случается так, что нормальный уровень аммиака оказывается превышен. Это может сигнализировать о почечной недостаточности.

На данный момент в России нет приборов для обнаружения аммиака в составе выдыхаемого воздуха в диагностических целях. Существуют только лабораторные анализы на наличие вещества в крови пациента для выявления заболеваний печени (гепатит, цирроз).

«Мы исследуем активные слои сенсоров на основе пленок фталоцианинов металлов, которые относятся к классу комплексных металлорганических соединений. Сенсоры на основе данных веществ обладают множеством преимуществ: они проявляют обратимый сенсорный отклик при комнатной температуре, могут быть получены как осаждением из газовой фазы, так и растворными методами, а еще термически и химически стабильны. Важно также и то, что структуру фталоцианинов можно широко варьировать путем введения различных металлов-комплексообразователей и заместителей в ароматическом кольце, что позволяет оптимизировать и изменять их сенсорные свойства», — рассказывает младший научный сотрудник лаборатории химии летучих координационных и металлорганических соединений Дарья Дмитриевна Клямер.

Фталоцианины металлов обладают полупроводниковыми свойствами. Измерение сенсорного отклика исследуемых пленок основано на изменении проводимости слоев при изменении состава газовой смеси.

«Мы осаждаем пленки фталоцианинов металлов на подложки со встречно-штыревыми электродами, помещаем их в измерительную ячейку и фиксируем изменение величины сопротивления/проводимости пленок при введении различных концентраций аммиака. Содержание аммиака в выдыхаемом воздухе более 1 ppm, помимо дисфункции печени, служит индикатором почечной недостаточности при нефритах, токсических поражениях почек. На данный момент наши соединения могут улавливать концентрации аммиака от 0,1 ppm, но в перспективе показатель может быть понижен», — дополняет научный сотрудник лаборатории кристаллохимии кандидат физико-математических наук Александр Сергеевич Сухих.

При взаимодействии пленки фталоцианина металла с газом-аналитом наблюдается заметное резкое изменение сопротивления, а после прекращения подачи аналита в измерительную ячейку сопротивление возвращается к исходному значению. То есть изменение проводимости пленок служит так называемым индикатором содержания аммиака в выдыхаемом воздухе человека. Материалы подходят как для количественного, так и для качественного анализа. Для последнего необходимо еще отработать методики измерения.

Исследователи также работают над определением других газов-биомаркеров заболеваний, например водорода и монооксида азота. Так, превышение количества водорода в выдыхаемом воздухе может свидетельствовать о нарушениях микрофлоры кишечника, непереносимости лактозы, а монооксида азота — о заболеваниях дыхательных путей, например астме. «В перспективе, конечно же, хотелось бы перейти к тестированию получаемых активных слоев для сенсорных устройств на реальных образцах выдыхаемого воздуха пациентов больниц», — подчеркивает Дарья Дмитриевна.

Исследования выполняются при поддержке Российского научного фонда (проект № 20-73-00080) и стипендии Президента РФ.

Химики ИНХ СО РАН достигли ёмкости батарей на основе натрия, сопоставимые с литий-ионными аккумуляторами – 300 миллиампер в час на один грамм. Над созданием ёмких и долговечных аккумуляторов работают учёные Академгородка. Исследователи всего мира ищут замену литию ─ главного элемента мобильных источников тока. На что сделали ставку сибиряки, и по какому принципу работают новые батарейки?

ГТРК Новосибирск, 15.07.2021
Новости Сибирской науки, 15.07.2021

 


Смартфоны, планшеты, ноутбуки, переносные электродрели, электромобили: огромное количество техники работает на литий-ионных аккумуляторах. Объём мирового рынка такого типа зарядных устройств составляет десятки миллиардов долларов и продолжает расти. Вслед за ним растёт и спрос на сырьё, тот же литий ─ дорогой и не самый распространённый в мире металл. Именно поэтому разные группы учёных ищут ему альтернативу.

На смену может прийти натрий ─ родственный литию металл со схожими химическими свойствами, один из самых распространённых в земной коре элементов. Стоит ─ в разы дешевле. Но есть нюанс. Важным компонентом любых аккумуляторов является углеродный материал. Так, в паре с литием работает графит. Однако натрий к нему не подходит. Как элементы разных мозаик они несопоставимы.

Научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН Светлана Столярова пояснила: в графите между слоями есть пространство, в котором запасали литий, но с натрием так не получается. Связано это с его строением и большим размером.

Новосибирские химики нашли замену графиту, создали новый тип углеродного материала с наночастицами азота. Похож на сажу, с пористой как соты структурой. В них и накапливается натрий. Главная задача исследователей ─  сделать разработку конкурентной. Ёмкость аккумулятора не должна уступать литий-ионным аналогам, иначе ни одного инвестора новинка не заинтересует. И учёные добились этого.

Старший научный сотрудник лаборатории физикохимии наноматериалов Института неорганической химии СО РАН Юлия Федосеева сообщила, что разработчики достигли ёмкости, сопоставимые с литий-ионными аккумуляторами, ─ 300 миллиампер в час на один грамм.

Теперь время работы каждого образца тестируют на специальном стенде. Батарейки заряжают и разряжают сотни раз. Таким образом из разных модификаций аккумуляторов учёные выявляют самый ёмкий и долговечный. Предел пока не достигнут, говорят разработчики. Есть, что улучшать и дорабатывать.

 
Автор: Олеся Герасименко.