Группа лазерного синтеза

Важнейшие публикации
Использование света для прямого или косвенного управления химическими реакциями произвело революцию в области синтеза наноматериалов, что привело к появлению новых устойчивых методов лазерной химии для производства микро- и наноструктурированных материалов. Лазерное излучение запускает сложную взаимосвязь между химическими и физическими процессами на границе между твёрдой поверхностью и жидкой или газовой средой. В такой многопараметрической системе невозможно точно контролировать получаемые наноструктуры без глубокого понимания химических и физических процессов, зависящих от окружающей среды. Цель настоящего обзора — подробно систематизировать эти процессы, рассмотрев как хорошо зарекомендовавшие себя, так и новые лазерные технологии для производства современных наноструктур и наноматериалов. В качестве потенциальных реакционных сред, влияющих на процесс производства, рассматриваются как газы, так и жидкости, а также анализируются методы субтрактивного и аддитивного производства. Наконец, обсуждаются перспективы и новые области применения таких технологий.
Manshina A.A., Tumkin I.I., Khairullina E.M., Mizoshiri M., Ostendorf A., Kulinich S.A., Makarov S., Kuchmizhak, A.A., Gurevich E.L. The Second Laser Revolution in Chemistry: Emerging Laser Technologies for Precise Fabrication of Multifunctional Nanomaterials and Nanostructures// Advanced functional materials. 2024. Vol. 34.№ 2405457.

Фотофармакология – бурно развивающаяся область исследований, требующая нового поколения агентов, обладающих одновременно функциями фотопереключения и фармакофора. Важно, что практическое применение фотофармакологии в идеале требует пространственного контроля зоны лекарственного воздействия. Таким образом, успехи в изучении веществ, отвечающих всем перечисленным требованиям, приведут к прорывным исследованиям в ближайшие годы. В данной работе впервые представлены наногибриды КУТ@фосфонат, сочетающие биосовместимые и нетоксичные люминесцентные углеродные квантовые точки (КУТ) с фотоактивным фосфонатом, позволяющим ингибировать бутирилхолинэстеразу (БХЭ), являющуюся прогностическим маркером многих заболеваний. Сочетание этих компонентов в гибридах поддерживает фотопереключение и обеспечивает усиление ингибирования БХЭ. После лазерного облучения с длиной волны 266 нм гибриды КУТ@фосфонат демонстрируют резкое увеличение ингибирования бутирилхолинэстеразы с 38% до почти 100% при одновременном снижении люминесценции. Все перечисленные свойства гибридов продемонстрированы не только в экспериментах in vitro, но и на сложных биологических образцах, например, куриной грудке. Таким образом, важнейшим достижением является демонстрация гибридов, характеризующихся замечательным сочетанием комплексных свойств, важных для фотофармакологии: (i) биоактивность в отношении ингибирования бутирилхолинэстеразы, (ii) сильное изменение степени ингибирования под действием лазерного облучения, люминесценция как индикатор (iii) состояния биоактивности и (iv) пространственной локализации на поверхности образца.
Bikbaeva G., Pilip A., Egorova A., Kolesnikov I., Pankin D., Laptinskiy K., Vervald A.,, Dolenko T., Leuchs G., Manshina A. All-in-One Photoactivated Inhibition of Butyrylcholinesterase Combined with Luminescence as an Activation and Localization Indicator: Carbon Quantum Dots@Phosphonate Hybrids// Nanomaterials. 2023. 13. 2409. https://doi.org/10.3390/nano13172409.

Глубокоэвтектические растворители (ГЭР) стали многообещающей альтернативой молекулярным органическим растворителям и ионным жидкостям в различных областях науки. Их настраиваемые физико-химические свойства делают их привлекательными для экстракции, катализа, электрохимии и доставки лекарств. В последнее время особый интерес вызывает не столько изучение самих ГЭР, сколько их смесей с водой. В этом исследовании были проанализированы шесть широко используемых детергентов на основе хлорида холина и карбоновых кислот (лимонной, винной, яблочной, гликолевой, малоновой и молочной) с содержанием воды от 0 до 50 % по массе. Были изучены такие свойства детергентов, как плотность, вязкость, электропроводность и спектральные свойства (ИК-спектроскопия и показатель преломления). Результаты показывают, что во всём исследуемом диапазоне содержания воды не происходит резких изменений свойств по всем изученным параметрам, что позволяет сделать вывод о том, что вода постепенно встраивается в структуру диэтилсульфата без его разрушения. Однако в рамках этого класса эвтектических растворителей можно выделить подклассы, различающиеся по изучаемым свойствам. Эти результаты предоставляют важную информацию для оптимизации характеристик диэтилсульфата в практических приложениях и подчёркивают его потенциал как экологичного растворителя в современной науке и технике.
Ninayan R., Levshakova A.S., Khairullina E.M., Vezo O.S., Tumkin I.I., Ostendorf A., Logunov L.S., Manshina A.A., Shishov A.Y. Water-induced changes in choline chloride-carboxylic acid deep eutectic solvents properties// Сolloids and surfaces a-physicochemical and engineering aspects. 2023. Vol. 679. №132543. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2023.132543.

Патенты

• Михайлов, М. Д., Маньшина, А. А., Мамонова, Д. В., Колесников, И. Е., Калиничев, А. А. Защитный наномаркер со спектральным идентификационным кодом для маркировки ценных изделий и способ маркировки ценных изделий защитным наномаркером. Патент № RU 2 779 619 C1. Дата приоритета 04.05.2021.
• Маньшина А. А., Поволоцкий А. В., Поволоцкая А. В., Колесников И. Е. Способ получения гибридных плазмонно-люминесцентных маркеров. Патент № RU2614245C1. Дата приоритета 19.11.2015.
• Маньшина А.А., Борисов Е.Н., Поволоцкий А.В., Грунский О.С. Устройство для определения локализации атипичных клеток по люминесценции нанокристаллических меток в биологических тканях. Патент на полезную модель № 125458. Дата приоритета 22.08.2012.
• Маньшина А.А., Поволоцкий А.В., Иванова Т.Ю., Тверьянович Ю.С., Ким Д.С. Способ лазерного нанесения металлических покрытий и проводников на диэлектрики» Патент № 2444161. Дата приоритета 27.02.2012.