«Ресей көшбасшылары» байқауының жеңімпазы сенсорларды жасау бойынша зерттеулер жүргізеді
«Ресей көшбасшылары» байқауының жеңімпазы диагностикаға арналған сенсорларды құру бойынша зерттеулер жүргізеді
«Ресей көшбасшылары» менеджмент байқауының төртінші маусымының жеңімпазы, «Ресей – мүмкіндіктер өлкесі» президенттік платформасының флагмандық жобасы, жоба жетекшісі, Иваново мемлекеттік химия университетінің ғылым және инновациялар жөніндегі проректоры. Технология, Ивановолық Юрий Марфин жаңа химиялық сенсорларды алуға бағытталған іргелі ғылыми зерттеулерді бастады. Бұл мәселені шешу көптеген практикалық салаларда, соның ішінде медицинада, биологияда және өнеркәсіпте сұранысқа ие ең аз мөлшердегі заттардың құрамын тезірек және дәлірек анықтауға мүмкіндік береді.
Ресейлік ғалымдар молекулалардың байланысын бақылау принципіне негізделген жаңа химиялық сенсорларды жасау үшін іргелі ғылыми зерттеулерді бастады. Алынған әзірлемелер әртүрлі қосылыстардың құрамын жылдам және дәл анықтауды талап ететін практикалық есептердің тұтас кешенін шешу үшін пайдаланылады. Мысалы, медицинада талдаулар жүргізгенде немесе өнеркәсіптегі зиянды заттардың концентрациясын бақылау үшін.
«Біз химиялық оптикалық сенсорлармен, атап айтқанда бордипирринді люминофорлармен (BODIPY) жұмыс істейміз. Бұл қосылыстар екі маңызды фактормен ерекшеленеді. Біріншіден, олар ашық түсті және флуоресцентті болуы мүмкін, яғни олар өздері жарық шығарады. Екіншіден, олардың құрылымы арнайы қолданбаларға, соның ішінде оптикалық сенсорлық проблемаларды шешуге және патологиялық жағдайларды емдеуге өте ыңғайлы», — деді Юрий Марфин.
Медицинада оптикалық сенсорлар биологиялық сұйықтықтарды — қанды, зәрді, сілекейді талдау үшін ғана емес сұранысқа ие: «Оларды дене ішінде де қолдануға болады. Мысалы, рак клеткаларының локализация нүктелерін анықтау міндеті тұрғанда, деп түсіндірді ғалым. «Жалпы, оптикалық сенсорларды қолдану саласы кез келген затты дәл, тиімді және жылдам анықтау қажет кез келген жерде болуы мүмкін. Мысалы, химиялық қосылыстар синтезделетін цехта және зиянды заттардың шекті рұқсат етілген концентрациясын бақылау қажет».
Оптикалық сенсорлар ең перспективалылардың бірі болып табылады, өйткені олар өте жоғары дәлдікке қол жеткізе алады. Олардың әрекет ету механизмі келесідей: «Сенсор сыртқы факторлардың әсерінен оның құрылымында бағытталған өзгерістер болған кезде жұмыс істей бастайды, мысалы, талданатын затпен химиялық байланысқа байланысты, бұл оның пайда болуына немесе жоғалуына әкеледі. сенсордың люминесценциясы. Мәселе мынада, химиялық әрекеттесу принципі бойынша жұмыс істейтін сенсорлар өте селективті емес және мақсатты талданатын заттан басқа, басқа молекулалармен әрекеттесе алады. Бұл жағдай күрделі биологиялық жүйелер үшін жарамсыз: сенсордың жалған позитивтерінің көп саны болады. Сондықтан олардың жұмысының өнертапқыштық жолдарын ойлап табу керек».
Ол өз жұмысының іргелі екенін және мұндай механизмдерді ойлап табудан тұратынын атап өтті: «Біз қандай да бір нақты сенсорды алумен аз айналысамыз. Менің басты міндетім – датчиктердің жұмыс істеуінің жаңа механизмін ұсыну, бұл олардың дәлдігін арттырып, қолдану мүмкіндіктерін кеңейтеді. Әрі қарай, мұндай механизм немесе механизмдер әртүрлі қолдану үшін арнайы молекулаларды жобалауда қолданылуы мүмкін. Мысалы, Альцгеймер ауруын, онкологиялық ауруларды немесе қан айналымы жүйесімен байланысты патологияларды ерте анықтау үшін.
Юрий Марфин бүгінде ассоциация немесе біріктіру принципі бойынша жұмыс істейтін оптикалық сенсорлар қазірдің өзінде бар және тәжірибеде қолданылып жатқанын айтты. «Бұл екі сенсор молекуласы бір-біріне жабысып, түс өзгеруіне әкелетін құбылыс. Бұрын бұл датчиктердің қасиеттерін нашарлататындықтан, кедергі келтіретін фактор болып саналды. Енді біз бұл әсерді тікелей байланыстыру немесе басу арқылы бақылауға болатынын түсінеміз, деп түсіндірді ол. — Біздің жаңа идеямыз, әзірге ол әлемде жалғыз, сенсорлық жүйелерді алдымен фазалық шекарада – еріткіш пен ауада құрастыру, содан кейін оларды кез келген ыңғайлы субстратқа беру. Бұл сенсорлық реакцияны дәл реттеуге мүмкіндік береді. Мұндай сенсорлар пайдаланушыға ыңғайлырақ, одан да дәлірек және таңдаулы болады, яғни олар талданатын заттың мазмұнына таңдамалы түрде әрекет ете алады ».
Бүкіл әлем бойынша BODIPY негізіндегі сенсорлардың дизайнын тек «Ресей көшбасшылары» байқауының жеңімпазы Юрий Марфин Физикалық химия және электрохимия институтының әріптестерімен бірге жүзеге асырады. Фрумкина А.Н. Жоба командасы органикалық синтез, есептеу химиясы және физикалық химия бойынша маманданған жеті химиктен тұрады.
Юрий Марфиннің зертханасы он жылдан астам уақыт бойы жаңа сенсорлар тақырыбымен айналысады. 2022 жылдың жазында жобаға Ресей ғылым қоры 18 миллион рубль көлемінде қолдау көрсетті. Ғалымдар жұмыстың алғашқы нәтижелерін алдағы үш жылда шығаруды жоспарлап отыр.
Менеджерлерге арналған «Ресей көшбасшылары» байқауының төртінші маусымында Ғылым жолына қатысуға еліміздің түкпір-түкпірінен алты мыңнан астам өтінім түсті: 33 адам трек жеңімпазы атанды, 18 адам суперфиналға өтті, 9 адам. олар 2022 жылдың мамыр айында өткен байқау жеңімпаздарының қатарында болды.
