"Для борьбы с вирусами и бактериями новосибирские ученые создали необычную ткань, она способна за считанные минуты убивать опасные организмы" – о своих разработках рассказали учёные Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН. 

ГТРК Вести Новосибирск, 14.12.2023

Наука в Сибири, 25.12.2023, №51. Стр. 4 "Сибирские ученые в СМИ: 2023 год". Итоги года. 

В сезон вирусов материал особо актуален. Маски и перчатки из него снижают вероятность заболеть. Ученые наделили привычный материал суперсилой. Хлопок пропитали раствором соединения молибдена, йода и еще нескольких органических веществ. Полный состав ученые держат в секрете.  

«Мы загружаем вещества в ампулу, запаиваем, и в нем образуется кластерный комплекс. Соединения показали себя как отличный фотоактивный компонент», ─ пояснила младший научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН Екатерина Пронина. 

Ткань, способную защитить от бактерий и вирусов, протестировали. В считанные минуты она расправилась со стафилококком, кишечной палочкой, сальмонеллами, не оставила шансов вирусам гриппа и коронавируса. Для человека хлопковая защита с пропиткой абсолютно безопасна. Важная деталь: убивать вирусы и бактерии состав начинает под воздействием света солнца или лампы. 

«Синглетный кислород способен взаимодействовать практически со всеми молекулами и, если попадает на ткань с бактериями, вирусами или грибками, он окисляет поверхность и убивает их», ─ рассказывает заведующий лабораторией Института неорганической химии СО РАН Михаил Шестопалов. 

Шить из суперткани можно все, что угодно: брюки, футболки, халаты, маски, перчатки. Особого ухода она не требует, свои уникальные свойства не теряет даже при многократной стирке. Главное, чтобы температура была не выше 30 градусов. Сохранит ли противовирусный хлопок суперсилу после покраски, выясняют, а вот цена уже известна: если и дороже обычного, то ненамного. 

Автор: Анастасия Путинцева

Исследование выполнено сотрудниками Института неорганической химии СО РАН при помощи научной установки "Станция EXAFS-спектроскопии" в Сибирском центре синхротронного и терагерцевого излучения на базе Института ядерной физики СО РАН. Технология позволит удешевить этот процесс и перспективна для использования в энергетике и химической промышленности.

НОВОСИБИРСК, 30 июня. /ТАСС/. Российские ученые создали эффективные сорбенты для выделения углеводородов - метана и этана из многокомпонентных смесей. Технология адсорбционного разделения перспективна для использования в энергетике и химической промышленности, сообщили ТАСС в пятницу в пресс-службе ФИЦ "Институт катализа СО РАН".

"Исследователи Института неорганической химии СО РАН создали мезопористые металл-органические координационные полимеры - уникальные соединения для выделения легких алканов (метана и этана) из сложных многокомпонентных смесей. Эти углеводороды широко используют в энергетике и химической промышленности", - говорится в сообщении.

Традиционно легкие алканы (метан, этан, пропан, бутан и др.), необходимые в энергетике и химической промышленности, и природный газ разделяют с помощью криогенных установок при экстремально низких температурах, однако значительные энергозатраты приводят к снижению рентабельности процесса. Ученые из ИНХ СО РАН предложили использовать другой метод, основанный на технологии разделения газов с помощью адсорбции.

Ученые показали, что разработанные ими сорбенты NIIC-20 демонстрируют высокие значения сорбционной емкости метана, этана, пропана, а также одни из лучших значений селективности. Процесс разделения не требует охлаждения и имеет рекордно высокую производительность.

О модернизации установки

Работы выполнены в рамках проекта по модернизации и проведению исследований на уникальной научной установке (УНУ) "Станция EXAFS-спектроскопии", который реализует Институт катализа СО РАН при поддержке государственной программы "Научно-технологическое развитие Российской Федерации". Установка позволяет исследовать атомную структуру и химический состав различных образцов в жидком и твердом состояниях.

Модернизация позволит проводить эксперименты, для которых в России пока нет приборной базы. Отработанные методики и установки будут перенесены на Сибирский кольцевой источник фотонов (СКИФ).

Модернизация станции повысит ее производительность и позволит решать задачи в области разработки каталитических систем нового поколения, исследования функциональных материалов, а также фундаментальной медицины.

Источник Пресс-служба ФИЦ "Институт катализа СО РАН", 30.06.2023

Новость в других источниках:

национальныепроекты.рф, 12.07.2023 В Новосибирске предложили новый способ разделения ценных углеводородов

Наука в Сибири, 07.07.2023 Ученые создали эффективные сорбенты для разделения ценных углеводородов

Российская академия наук, 04.07.2023 Новые эффективные сорбенты для выделения ценных углеводородов в природном газе

NEFTEGAS.info, 03.07.2023 Новосибирские ученые создали сорбенты для выделения ценных компонентов из природного газа

Атомная энергия 2.0, 03.07.2023 Институт неорганической химии СО РАН создал эффективные сорбенты для разделения ценных углеводородов

Сделано у нас, Российские ученые создали эффективные сорбенты для разделения ценных углеводородов

ПРАЙМ, агенство экономической информации, 30.06.2023 В Сибири придумали новый способ получения важнейших углеводородов

Neftegaz.RU, 30.06.2023 Сибиряки создали сорбенты для выделения ценных компонентов из природного газа

Бурение и нефть, журнал, 30.06.2023 Новый способ получения важнейших углеводородов придумали в Сибири

Сотрудники Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН синтезировали новые люминесцентные соединения для биовизуализации, нетоксичные для клеток. Они созданы на основе комплексов редкоземельных металлов с лигандами — новыми производными β-енаминдиона.

«Эта работа продолжается в рамках гранта Российского научного фонда. Стоит задача в том числе получить новые люминесцентные материалы для биовизуализации. Чтобы создать материалы с заданными характеристиками, мы исследуем не только люминесцентные свойства, но и состав, структуру разрабатываемых соединений», — рассказывает старший научный сотрудник ИНХ СО РАН кандидат химических наук Елизавета Викторовна Лидер.

Существующие сегодня люминесцентные красители для биовизуализации — это преимущественно органические вещества, у которых есть серьезные недостатки. Во-первых, многие из них токсичны: если добавить их в питательную среду, клетка сразу погибает, и становится невозможно исследовать ее в живом виде. Во-вторых, некоторые органические соединения плохо переносят свет — они разрушаются и не позволяют увидеть необходимые клеточные структуры. Поэтому ученые ищут агенты для биовизуализации среди комплексов лантанидов с органическими или неорганическими лигандами.

Лантаниды — семейство из 14 химических элементов с порядковыми номерами 58—71, расположенных в VI периоде системы Менделеева за лантаном и сходных с ним по свойствам. Лиганды — молекулы, присоединенные к иону металла.

Перспективные лиганды являются своего рода антеннами: поглощают энергию при облучении светом и передают ее центральному иону металла. Однако это свойство проявляется только в координационных соединениях, то есть при наличии двух центров — металлического и органического. В качестве первого выступают лантаниды. Разумеется, не все они подходят под выбранные цели — среди них есть металлы, которые не обладают выраженными люминесцентными свойствами.

Ученые ИНХ СО РАН разработали две новые серии соединений лантанидов с лигандами — новыми производными β-енаминдиона (по пять комплексов в каждой). β-енаминдион — большой класс соединений, который включает фрагмент, содержащий две C=O-группы. Они отличаются наличием метоксигруппы, которая находится в разных положениях.

«Метоксигруппа — это группировка, которая никак не координируется с металлом, но оказывает влияние на свойства “антенны”. Они могут либо улучшаться, усиливаться, либо, наоборот, ухудшаться. Без экспериментальной проверки сказать это однозначно нельзя. Конечно, существуют различные квантово-химические методы расчетов, но они не всегда совпадают с экспериментальными данными. В нашей работе мы тоже прибегаем к расчетной химии, но потенциально перспективные соединения получаем на практике и смотрим, как наличие и положение различных функциональных групп влияет на люминесцентные свойства комплексов лантанидов. То есть какая из этих “антенн” будет работать лучше», — отмечает Елизавета Лидер.

Исследователи изучают не только свойства полученных соединений, но и их строение. Лантаниды — это металлы, которые имеют большое количество координационных возможностей. Так, ученым удалось создать полимеры, слоистые и каркасные структуры, в которых есть дополнительные полости. В перспективе эти полости можно будет заполнять молекулами-гостями и разрабатывать на их основе новые биологические применения полученных соединений.

«Для разных катионов металлов мы получаем разные люминесцентные свойства. В основном мы синтезируем комплексы европия, самария и тербия, так как именно эти соединения излучают в видимой человеческим глазом области света. При облучении ультрафиолетом первые светят красным цветом, вторые — оранжевым, третьи — зеленым. В одной серии соединений лучше всего себя проявил комплекс европия, в другой — европия и самария», — рассказывает младший научный сотрудник ИНХ СО РАН Ксения Сергеевна Смирнова. Данный тип люминесценции — это фосфоресценция, которая подразумевает длительные времена излучения, миллисекунды (с химической точки зрения это много).

«Кроме того, мы показали, что полученные соединения не являются цитотоксичными и не разрушают клетки при добавлении их к клеточным линиям в питательной среде. В дальнейшем нужно смотреть, насколько и каким образом они способны проникать сквозь мембрану клетки (это необходимо, чтобы изучать ее структуру)», — комментирует Елизавета Лидер.

В перспективе полученные комплексы можно будет использовать как в лабораторных анализах, так и в исследованиях на животных — после того, как будет изучена токсичность на живом организме.

Сейчас ученые ищут аналоги этих соединений, меняя функциональные группы лигандов, и более детально исследуют объекты, показавшие высокую перспективность. «У нас действительно есть еще очень много органических лигандов, способность к координации которых нужно проверять. Не все комплексы получаются в одних и тех же условиях, и всегда стоит сверхзадача — найти наилучшие условия для синтеза. Это достаточно трудоемкий процесс», — говорит Ксения Смирнова.

Основная часть работ проводится в Институте неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН, часть физико-химических исследований — в Новосибирском государственном университете. Синтез органических соединений β-енаминдиона проходит в Кубанском государственном университете.

Исследование выполняется при финансировании Российского научного фонда: грант № 20-73-10207, руководитель Е. В. Лидер, «Поиск перспективных люминофоров и агентов для противоопухолевой терапии в ряду смешаннолигандных комплексов редкоземельных и эндогенных металлов на основе полипиридиновых, фосфиновых лигандов и производных тетразола» (конкурс 2020 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными).

Диана Хомякова

2 марта 2023, в четверг, в 10-00 в конференц-зале Института состоится доклад «Металл-органические каркасы на поверхности материалов: синтез, структура и применение в каталитических, сорбционных и сенсорных технологиях». Докладчик – д.х.н., профессор Павел Сергеевич Постников (Томский политехнический университет).