Сотрудники Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН синтезировали двумерные металл-органические каркасы на основе европия, иттрия и тербия. Совместно с коллегами из Университета ИТМО из этих структур ученые получили ультратонкие нанолисты, способные проявлять люминесценцию зеленого, красного и синего цвета. Разработка сибирских химиков может использоваться в изготовлении оптических зондов для проведения биомедицинской визуализациии диагностики различных заболеваний. Статья об этом опубликована в журнале ACS Applied Nano Materials. 
 

Генетически модифицированные прозрачные рыбки данио-рерио

Металл-органические каркасы — это кристаллические структуры, состоящие из ионов металла, связанных органическими лигандами. Сегодня преобладают научные исследования трехмерных пористых структур, за открытие которых в 2025 году была присуждена Нобелевская премия по химии. Новосибирские ученые в лаборатории металл-органических координационных полимеров ИНХ СО РАН синтезировали двумерные металл-органические структуры, протяженные только в двух направлениях. Такие структуры по соотношению размеров сторон к толщине напоминают листы бумаги в наноразмерном диапазоне. Нанолисты, имеющие рекордное отношение линейных размеров к толщине — 2300 : 1, — практически идеально гладкие на атомарном уровне и могут достаточно прочно закрепляться на различных плоских подложках. Одно из важнейших свойств полученных наноразмерных объектов — проявление люминесценции с эффективностью до 93 %, то есть поглощаемый свет практически полностью испускается в виде собственного излучения. По словам ученых, область применения таких нанолистов может быть очень широкой, однако в первую очередь они могут стать одним из компонентов для устройств медицинской диагностики.

«Мы синтезировали двумерные металл-органические каркасы европия, тербия и иттрия. Выбор металлов связан с возможностями модуляции излучения, выходящего из источника. Определенный металл отвечает за конкретный оттенок: европий дает красный цвет, иттрий — голубой, а тербий — зеленый. Оптоволокно в общей конструкции выступает проводником излучения источника с определенной длиной волны, с помощью оптоволокна свет может дойти до исследуемого объекта, например какого-либо органа животного или человека. Нанослои, полученные из металл-органических каркасов и прикрепленные к торцу оптоволокна, способны модулировать цвет излучения в реальном времени, что исключает сложные и дорогостоящие модификации светового источника. Так как нанослой и оптоволокно обладают гладкой поверхностью, они достаточно легко притягиваются друг к другу междуатомными взаимодействиями. Люминесценция нанослоя возбуждается под влиянием света и может приобретать различные цвета, в зависимости от металла, из которого состоит металл-органический каркас», —рассказал главный научный сотрудник лаборатории металл-органических координационных полимеров ИНХ СО РАН доктор химических наук Андрей Сергеевич Потапов. Для демонстрации инструмента сибирские ученые совместно с коллегами из Национального медицинского центра им. В. А. Алмазова (Санкт-Петербург) и Национального научного центра морской биологии им. А. В. Жирмунского Дальневосточного отделения РАН (Владивосток) используют в качестве объекта изучения генетически модифицированных рыбок данио-рерио, которые полностью прозрачны. С помощью эндоскопа и подсветки удается провести осмотр внутренних органов животного. При этом, как показал эксперимент, подобная эндоскопия оказалась абсолютно безопасной для рыбки не только во время процедуры, но и после извлечения зонда. Каркас нетоксичен и прочно связан с поверхностью оптоволокна, поэтому его отделение внутри организма полностью исключено. По мнению ученых, конструкция, состоящая из двумерного металл-органического каркаса и оптоволокна, в будущем может стать вспомогательной технологией для биомедицинской визуализации в научных исследованиях и для модернизации оптоэлектронных устройств. Она также открывает дорогу к созданию новых малоинвазивных и многоразовых оптических зондов для диагностики и световой терапии.

Кирилл Сергеевич
Фото предоставлено исследователем
  

Результаты опубликованы в журнале ACS Applied Nano Materials (ИФ 5.5): Alekseevskiy P.V., Efimova A., Povarov S., Zhestkij N.A., Demakov P.A., Burzak N., Dyachuk V.A., Fedin V.P., Potapov A.S., Yu X., Milichko V.A. "Fiber-Integrated Metal–Organic Framework Nanosheets for Light Emission and Microendoscopy" // ACS Applied Nano Materials. 2026. Vol. 9. pp. 1860-1868. DOI: 10.1021/acsanm.5c04932.

Детально и без дискомфорта исследовать организм человека поможет разработка новосибирских химиков - они создали наноструктуры, излучающие свет большой мощности. Материалы о разработке сотрудников Института - в репортаже Вести Новосибирск (22.04.2026). 
 
  

«Белая люминесценция особенно важна, потому что это способ искусственно моделировать дневной солнечный свет. И достаточно всего капли», — рассказывает Анна Овчинникова. Вчерашняя студентка уверена: за веществом будущее диагностической медицины.

«Надеюсь, что мы сможем многие процессы сделать более удобными, более эффективными. Те же датчики, над которыми мои коллеги работают, — медицинские применения», отмечает старший лаборант Института неорганической химии СО РАН Анна Овчинникова.

Мощность света, как на этом телефонном фонарике, могла бы помочь более детально визуализировать состояние внутренних органов, тканей человека. Но лампочки с такой мощностью очень тяжело зафиксировать внутри организма человека. Новосибирские учёные эту проблему решили: поняли, что соединения на основе европия излучают свет c такой же мощностью, и его можно легко наносить на микродетали.

Частицы редкоземельных металлов — иттрия, тербия или европия — между собой соединяют органическим веществом. Получается слоистый кристалл прямоугольной формы. Его суперспособность — собирать и хранить ультрафиолет. Именно он заставляет редкоземельные элементы светиться разными цветами. На их основе делают безвредный для человека раствор. Наносят на деталь, которая светится так сильно, что видеокамера покажет врачам на экране всё в мельчайших подробностях. Частицы вещества устойчивы к воде, щелочи, кислоте, хорошо липнут к любой поверхности. Можно менять цвета в зависимости от задач, которые решают медики.

«Порошки, люминесцирующие разными цветами, можно смешивать чисто механически — например, перетиранием. Можно наносить разные цвета последовательно, обрабатывая тот же светодиод разными растворами последовательно», - объясняет старший научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН Павел Демаков.

Кроме того, учёные посчитали: вещество недорогое в производстве, а значит, выгодное для промышленников. Первый эксперимент с использованием вещества уже провели. Подопытной стала жительница морей и океанов. Рыбу данио было видно насквозь, как будто это обычное стекло.

Анастасия Путинцева / «ВЕСТИ НОВОСИБИРСК»

Результаты опубликованы в журнале ACS Applied Nano Materials (ИФ 5.5): Alekseevskiy P.V., Efimova A., Povarov S., Zhestkij N.A., Demakov P.A., Burzak N., Dyachuk V.A., Fedin V.P., Potapov A.S., Yu X., Milichko V.A. "Fiber-Integrated Metal–Organic Framework Nanosheets for Light Emission and Microendoscopy" // ACS Applied Nano Materials. 2026. Vol. 9. pp. 1860-1868. DOI: 10.1021/acsanm.5c04932.

Про музу, азарт и грант, который он сам придумал.
Материалы о работе молодого сотрудника Института Кузнецова Виталия - в репортаже на NGS.ru (15.04.2026). 
 
 Научный сотрудник Виталий Кузнецов: ученый — не художник, но кое-что общее есть
 

Жизнь ученого Виталия Кузнецова точно нельзя назвать скучной: исследования и разработки, дебаты с коллегами, передача опыта студентам, руководство профсоюзом. Он глава научной группы в Институте неорганической химии СО РАН, преподаватель в НГТУ, автор инициативы новой премии для молодых докторов наук, а еще — обладатель премий и грантов правительства региона и мэрии Новосибирска.

В Новосибирск Виталий приехал из Иркутской области в 2007 году — поступать в университет. Еще в школе ему были интересны математика и физика, поэтому он выбрал НГТУ. Тогда активно развивалось направление «Нанотехнология», которое казалось перспективным.

 

Бакалаврскую работу он выполнял в Институте физики полупроводников СО РАН. Для магистерской диссертации на кафедре полупроводниковых приборов и микроэлектроники ему дали несколько образцов для исследования. Результаты оказались удачными, и молодого специалиста пригласили в Институт неорганической химии — познакомиться с теми, кто эти образцы синтезировал.

Знакомство с первой встречи переросло в предложение о работе.

— Я пришел туда уже после поступления в аспирантуру НГТУ. С 2013 года работаю в институте: сначала был физиком в химической лаборатории, потом перешел в лабораторию физики низких температур. Опыт работы и с химиками, и с физиками оказался бесценным: я увидел, как по-разному мы мыслим, как по-разному ставим эксперименты и как здорово это различие работает, когда мы вместе. Эта тема меня так зажгла, что однажды на дне открытых дверей в институте я прочитал школьникам лекцию «Физики и химики — разделить нельзя объединить», — рассказывает Виталий.

Сегодня его работа — это не одна конкретная задача. Он руководит группой студентов и аспирантов, координирует совместные проекты с учеными из других институтов, с которыми познакомился на конференциях. Один из таких проектов — грант Российского научного фонда по созданию элементов электроники на основе гибких полимерных композитов с углеродными нанонаполнителями.

В прошлом году Виталий с коллегами получили грант мэрии Новосибирска на разработку высокотемпературных тензорезистивных материалов. Если объяснять проще, речь о датчиках, которые фиксируют деформацию, например в весах, двигателях, пролетах мостов или крыльях самолетов. Обычные материалы работают только в относительно мягких условиях. Но если нагрузки высокие и температура тоже, они перестают справляться.

— Мы делаем материалы, которые могут работать там, где стандартные датчики выходят из строя. Сейчас важно не только создать их, но и довести до практического применения: провести исследования, понять характеристики, сделать надежным продуктом, — объясняет Виталий.

Кроме научной работы, он преподает в НГТУ, возглавляет профсоюзную организацию института, участвует в работе совета научной молодежи. И всё это, по его словам, не воспринимается как нагрузка.

— Для меня это стиль жизни: наука, преподавание, работа с людьми. Я счастливый человек, потому что практически всегда занимался и занимаюсь только тем, что мне по душе, — говорит он.

Эта вовлеченность, по его мнению, влияет и на команду: «Если ты сам горишь — можешь зажечь других. А дальше костер разгорается всё сильнее». Одна из его недавних инициатив — предложение ввести в регионе новую премию для молодых докторов наук. Речь о том, чтобы у талантливых исследователей было больше возможностей продолжать работу в регионе. С этой идеей он выступил на встрече с губернатором в феврале 2026 года, и ее поддержали.

— Сейчас в области есть три премии для молодых ученых. Я предложил добавить еще одну — для докторов наук. Сейчас министерство науки и инновационной политики готовит изменения в соответствующее постановление. Мне кажется, это полезное дело: больше премий — больше денег — больше довольных и мотивированных ученых, — говорит он.

Коллеги отмечают, что Виталий активно участвует не только в науке, но и в жизни института.

— Он успешен в своей области и при этом берется за общественные задачи. Подтверждение тому — его солидный список наград за научные достижения и сформированный им научный коллектив молодых ученых с такой же активной жизненной позицией, — говорит исполняющий обязанности директора ИНХ СО РАН, доктор химических наук, профессор РАН Константин Брылев.

Когда речь заходит о том, что приносит удовольствие в работе, Виталий не говорит о наградах.

— Для меня интересен и процесс, и результат. Когда после месяцев работы экспериментальные зависимости вдруг выстраиваются в красивый график — это вызывает восторг. Когда-то я увидел такую реакцию у своего первого научного руководителя и тогда, честно говоря, не до конца его понял. А теперь сам хожу и радуюсь, как ребенок, и стараюсь заразить этой радостью своих студентов.

По его словам, наука плохо укладывается в график «с девяти до шести».

— Если муза не пришла, может быть ноль результатов и день, и два, и три. Это абсолютно нормально. Но если муза пришла в выходной или в отпуске — работа закипает, и результаты рождаются в самое нерабочее время. Это настоящее творчество. Не могу сказать, что мы художники, но что-то общее точно есть, — считает он.

Тем, кто только думает о научной карьере, он советует прислушиваться к себе.

— Ищите то, от чего у вас загораются глаза. И не бойтесь, что это окажется странным, непонятным или слишком сложным. Если дело по душе — оно ответит вам взаимностью, пусть это будет хоть наука, музыка или строительство — не важно. Главное — обязательно пробуйте соединять несоединимое: физику с химией, науку с общественной работой, преподавание с профсоюзом. Именно на стыках рождается самое необычное, удивительное, успешное.

Открытая трибуна.

 
В исследованиях Института неорганической химии СО РАН в качестве перспективной основы лекарства лидируют рутений и золото. Новосибирские химики ищут соединения, которые станут основой новых препаратов для химиотерапии рака ─ более эффективные и менее токсичные. Масштабное исследование – постоянный подбор комбинаций, у которого уже есть первые положительные результаты.
 
Материалы о разработке сотрудников Института - в репортаже Вести Новосибирск (12.02.2026). 
 
 

Ещё 15-20 лет назад в препаратах для лечения рака использовали только платину, пока в поле зрения учёных не попал рутений – менее токсичный и подходящий для фотохимиотерапии: препарат активируют светом в нужной точке организма, сохраняя здоровые клетки. Научные группы всего мира ищут наиболее эффективные соединения рутения, которые могут стать основой новых лекарств. Новосибирцы при поддержке гранта Российского научного фонда предлагают свои варианты.

«Наша задача ─ подобрать такое окружение для металла, чтобы оно одновременно и попадало в клетку, и было малотоксичным до засветки, и стало токсичным после засветки. Комбинируя различные части комплексов, мы пытаемся сделать универсальный препарат», ─ рассказал главный научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН Геннадий Костин.

Синтезируя новые соединения по собственным методикам, их изучают, подтверждают свойства и тестируют вместе с биологами. Так, из полусотни вариантов лишь несколько показали нужный эффект на клеточных культурах. Успешнее всего ─ в отношении рака лёгких и молочной железы.

Препарат для исследования

«Мы смотрим их базовую токсичность. Что с ними будет происходить в организме и как они поведут себя дальше – сложно представить. Поэтому нужно взять 50 соединений, чтобы из них отобрать пять, а из пяти ─ одно. И, возможно, оно когда-нибудь дойдёт до препарата», ─ пояснил младший научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН Иван Яковлев.

Своим путём пошли в другой лаборатории института: синтезируют новые соединения для препаратов химиотерапии на основе родия, иридия и золота. Последнее оказалось особенно перспективным, это показали доклинические испытания на мышах с раком толстой кишки и молочной железы.

«С течением времени размер опухоли становится меньше, препарат не влияет на функциональность самой мышки. В соединениях кроме золота есть органическая часть, которая наделяет их специфическими свойствами», ─ сообщил главный научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН Артём Гущин.

Это позволяет бить сразу в несколько мишеней и эффективнее разрушать раковые клетки. Результаты испытаний опубликовали в научных журналах. Чтобы продолжить работу, нужен интерес и помощь инвесторов.

12 февраля 2026, 18:31
Ольга Дурных / ФОТО: «ВЕСТИ НОВОСИБИРСК»