- Информация о материале
Новый метод синтеза препаратов для онкобольных изобрели новосибирские химики. В настоящее время в основе современных лекарств лежит особый компонент из платины. Производить такое соединение небезопасно. Сибиряки предлагают сделать процесс проще, что позволит выпускать медикаменты быстрее и в больших количествах. Материалы о разработке сотрудников Института - на телеканале ВЕСТИ Новосибирск.
ВЕСТИ Новосибирск, 23.12.2024
Компонент из платины раскрывает свои полезные действие под действием серебра, при производстве получается небезопасный взрыв. Сибиряки процесс упростили.
«Наш подход не включает в себя серебро, мы получаем азитные комплексы платины, которые, как оказалось, вполне безопасны. Они абсолютно нечувствительны к удару, не включают в себя взрывчатые компоненты», ─ сообщил старший научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН Данила Васильченко.
Сибирские ученые заменили серебро на безопасный свет, которым облучают содержащий платину раствор с необходимыми компонентами. Быстро, в большом количестве, без опасного взрыва можно синтезировать препараты по новой методике в производственных масштабах, уверены ученые.
«Нам не нужна высокая температура, мы используем для активации синий свет. Это позволяет проводить реакцию в мягких условиях, увеличить выходы по сравнению с общепринятыми методами, также это улучшает качество продукта», ─ пояснил старший лаборант Института неорганической химии СО РАН Алексей Зазуля.
Такие препараты хорошо зарекомендовали себя в таргетной медицине, когда врачи лекарствами точно бьют по цели ─ раковым клеткам. Для этого платиновые препараты активируют тоже светом.
«Со временем они концентрируются в раковых клетках. Мы можем локально их облучать, переводя в более активную форму. Тем самым мы не повреждаем основной организм, а направленно воздействуем на раковые клетки», ─ рассказываем младший научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН Павел Ткаченко.
Препарат, произведенный по новой методике, безопасен, уверяют химики. Главное в том, что можно управлять его составом, регулировать светочувствительность, активность, настраивать под разные виды опухолей.
Новый способ протестирован, им уже заинтересовались коллеги из Института химической кинетики и горения СО РАН: изучают процесс активации ─ переход препарата в лекарственную форму под действием света. Такое исследовательское объединение поможет эффективнее бороться с коварной болезнью.
Анастасия Путинцева
- Информация о материале
Материалы о разработках сотрудников Института – на страницах 'ТАСС Наука' и других СМИ.
"Аналогов на рынке нет, сообщил старший научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН, доцент Новосибирского государственного технического университета Виталий Кузнецов."
ТАСС Наука, 27.11.2024
cnews.ru, 27.11.2024
news.mail.ru, 27.11.2024
АБН 24 Сибирь, 27.11.2024
АиФ-Новосибирск, 27.11.2024
НОВОСИБИРСК, 27 ноября. /ТАСС/. Ученые в Новосибирске разработали новые полимерные электропроводящие композиты для использования в гибкой электронике, аналогов которым нет на рынке. Об этом ТАСС рассказал старший научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН, доцент Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) Виталий Кузнецов.
"Мы сами как создаем новые полимерные электропроводящие композиционные материалы, так и всесторонне их исследуем. Работу ведем по направлению создания сенсорных элементов для гибкой электроники, а также исследуем перспективы использования таких материалов в качестве термоэлектрических элементов", - сказал он.
Для применения в гибкой электронике - например, датчиках деформации, - необходимо использовать чувствительные к деформации материалы. По словам собеседника агентства, те материалы, которые сейчас есть на рынке, не могут быть использованы в гибкой электронике, так как не приспособлены к большим деформациям. На замену традиционным металлическим и полупроводниковым материалам и приходят полимерные композиты.
В перспективе область применения таких элементов не ограничена гибкой электроникой - устройства могут быть использованы в строительстве, самолетостроении, ракетостроении, медицине и других сферах. Собеседник агентства отметил, что хоть полимерные композиты и исследуют и используют по всему миру, но в рамках проекта ведется работа над такими материалами, которые на данный момент пока не используются при создании элементов электроники. Это композиты на основе полимерных диэлектрических матриц полибензимидазола и ароматического полиамида. Первый материал показал рекордные результаты по температурному диапазону эксплуатации, второй также демонстрирует хорошую теплостойкость.
Для того, чтобы сделать диэлектрические полимерные матрицы электропроводящими, в них добавляют наноразмерные углеродные материалы - углеродные нанотрубки, наноразмерный графит или различные производные графена. Кузнецов уточнил, что работа ведется при поддержке Российского научного фонда на базе Института неорганической химии, в исследованиях принимают участие также студенты НГТУ, сотрудники Байкальского института природопользования СО РАН и Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе. В ближайших планах разработчиков - получить патенты и одними из первых выйти на рынок с конечным продуктом.
- Информация о материале
Слушать передачу
- Информация о материале
Материалы о разработках сотрудников Института – на страницах газеты "Наука в Сибири".
В регионе, где климат резко континентальный, а среднегодовая температура порядка 0 оC, при низких температурах применение аккумуляторов существенно ограничивается: ухудшаются процессы переноса заряда, замедляется кинетика, диффузия в ходе переноса ионов. Чтобы улучшить ситуацию, необходимо исследовать и тестировать новые перспективные материалы. Ученые из Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН занимаются поиском таких веществ, которые подойдут для литий-ионных и натрий-ионных аккумуляторов, а также будут устойчивы к перепадам температур.
Наука в Сибири, 29.10.2024
Этот материал на сайте РАН, 30.10.2024
Принцип работы литий- и натрий-ионных аккумуляторов одинаковый. Материалы катода (положительно заряженного электрода) — соединения на основе лития и натрия, такие как кобальтат лития, литий-марганцевая шпинель, литий-феррофосфат. В качестве материала анода (отрицательно заряженного электрода) в литий-ионных аккумуляторах обычно используют графит, но для натрий-ионных он не подходит, однако имеются примеры промышленного внедрения различных пористых углеродных материалов.
Литий имеет меньший радиус, и графит, который обычно используется в качестве анодного материала, с ним хорошо совместим. Ионы лития свободно внедряются в структуру между слоями графита, и происходит процесс, который называется «интеркаляция». Натрий таких свойств не имеет, поскольку у него больший ионный радиус, и обратимо проникать в межслоевое пространство графита он не может. Поэтому и началась разработка новых анодных материалов, подходящих для натрия.
«Когда возникла идея проекта, мы старались подобрать материал, который показывал бы свою эффективность как в литий-, так и в натрий-ионных аккумуляторах. Поскольку гибридные материалы на основе дисульфида молибдена уже исследовались нами ранее и показали высокий результат при комнатной температуре, мы решили продолжить работу с ними, но несколько модифицировав», — рассказывает научный сотрудник ИНХ СО РАН Анна Андреевна Ворфоломеева.
Дисульфид молибдена проявил большой потенциал. Для литий-ионных аккумуляторов были достигнуты значения порядка 1000 мАч/г, в натрий-ионных — порядка 300—400. Ученые разработали методику синтеза, заключающуюся в быстром нагревании прекурсора (исходного вещества) до заданной температуры. Она позволяет получать материалы с увеличенным расстоянием между слоями, с помощью чего возможна интеркаляция ионов лития или натрия.
Помимо реакции интеркаляции, в исследуемом материале происходит реакция конверсии с образованием молибдена и сульфида металла, в результате чего высвобождается элементарная сера и батарейка начинает работать как литий-серная. Однако растворение промежуточных полисульфидов в электролите (среде для переноса ионов) приводит к снижению емкости.
Чтобы предотвратить деградацию материала, ученые разрабатывают несколько основных методик. Одна из них заключается в создании материала с углеродной компонентой, который обладает проводимостью и обеспечивает стабильность электродного материала во время работы. Благодаря этому можно циклировать батарейки без потери емкости. Еще один метод — создание дефектов: вакансии (отсутствие атома в узле кристаллической решетки) либо внедрение атомов, отличных от молибдена и серы. Таким образом, меняется электронная структура, в результате чего возможно увеличение электронной проводимости материала и увеличение емкости.
«Конечно, все материалы, которые мы предлагаем, изначально исследуются на морфологию, состав, структуру, электронное состояние. Мы характеризуем их, чтобы затем можно было объяснить, чем обусловлены высокие значения емкости. Это комплексная работа, которая разделена на две части. Первая часть — материаловедческая, когда мы синтезируем и описываем материалы, и вторая — электрохимическая, когда мы тестируем материал в макетах литий- и натрий-ионных аккумуляторов», — отметила Анна Ворфоломеева.
Ученые изначально тестируют новый материал при комнатной температуре, а затем снижают ее: до +10 оC, до 0 оC и дальше до –20 оC. И если при комнатной температуре материал работает плохо, то продолжать работу при более низких градусах с такой батарейкой уже не имеет смысла.
При проведении испытаний исследователи обратили большое внимание на электролит. Он чувствителен к температуре и может замерзать, поэтому при низких градусах происходит не такой эффективный перенос заряда. После варьирования составов электролитов ситуация заметно улучшилась, теперь емкости сохраняются на достаточно высоких уровнях и в литий-, и в натрий-ионных аккумуляторах. Если рассматривать процесс сохранения емкости от комнатной температуры (25 C) до -20 оC, то он составляет 80 % в литий-ионных и 60 % — в натрий-ионных, это хорошие показатели, при том что работа батареи остается стабильной.
«Сейчас мы проводим исследования до -20 оC, но планируем спускаться и ниже. Проект начали полгода назад и постепенно испытываем материалы при всё более низкой температуре», — прокомментировала Анна Ворфоломеева.
Ирина Баранова, "Наука в Сибири"
Изображение предоставлено исследовательницей
© ИНХ СО РАН 1998 – 2025 г.