Официальный сайт Института химии силикатов им. И.В. Гребенщикова (https://www.iscras.ru/)
НОВОСТИ:
Российский научный фонд подвел итоги конкурса проектов фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами, а также конкурса на продление сроков выполнения проектов по данному мероприятию, поддержанных грантами РНФ в 2022 году. На конкурс поступила 4 491 заявка. По результатам экспертизы поддержано 534 проекта.
Тема проекта коллектива "Разработка геополимерных материалов широкого назначения с использованием минерально-сырьевой базы Российской Федерации». В рамках исследований планируется решить задачу разработки геополимерных материалов и изучить физико-химические закономерности их синтеза на основе природного отечественного сырья.
Предполагается получить результаты, позволяющие значительно расширить потенциальные области применения геополимеров – в качестве строительных материалов, корозионностойких покрытий, материалов для захоронения радиоактивных отходов, костных имплантов.
Подробности на сайте РНФ .
XXII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии
Мероприятие посвящено 190-летию Дмитрия Менделеева и 300-летию основания Российской академии наук. Наши сотрудники приняли участие в работе съезда и выступили с докладами:
– д.х.н. Голубева Ольга Юрьевна "Наноархитектоника слоистых силикатов как основа создания новых функционалных материалов"
– к.х.н. Бразовская Елена Юрьевна "Разработка алюмосиликатных катализаторов для селективного синтеза высокоценных продуктов из растительного сырья"
– аспирант Алексеев Андрей Александрович "Исследование процесса формирования геополимеров на основе алюмосиликатов с различной морфологией частиц"
Для участия в работе Съезда зарегистрировалось 4000 делегатов из 40 стран мира, в том числе 650 участников в заочной форме. Участниками Съезда стали свыше 1420 молодых ученых и студентов.
с.н.с., к.х.н. Бразовская Елена Юрьевна стала победителем конкурса на получение грантов РНФ!
с.н.с., к.х.н. Бразовская Елена Юрьевна стала победителем конкурса на получение грантов РНФ по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными. Тема проекта "Синтез и разработка новых газоразделительных мембран на основе мелкопористого молекулярного сита".
Поздравляем Елену Юрьевну и желаем успешной реализации проекта!!!
Аспирант лаборатории химии силикатных сорбентов ИХС стал победителем конкурсного отбора на новую стипендию Президента РФ для аспирантов
Аспирант ИХС, м.н.с. лаборатории химии силикатных сорбентов Алексеев Андрей Александрович стал победителем конкурсного отбора на назначение новой стипендии Президента для аспирантов и адъюнктов.
Получателями стипендии стали 500 молодых ученых со всей страны. Всего на конкурсный отбор поступило более 4,7 тыс. заявок из 73 субъектов России. Отбор победителей проводился на основании результатов экспертной оценки заявок.
«Новая президентская стипендия позволит поддержать талантливых молодых ученых в самом начале их пути, чтобы они могли сконцентрироваться на исследованиях и разработках», — цитируется глава Минобрнауки России Валерий Фальков на сайте ведомства.
Исследования соискателей стипендии должны опираться на приоритеты, которые определены в Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, утвержденной Владимиром Путиным 28 февраля 2024 года. Размер стипендии составляет 75 тыс. рублей ежемесячно на срок от 1 года до 4 лет.
Работа А.А. Алексеева направлена на решение проблемы получения новых экологичных бесцементных конструкционных материалов на основе геополимеров с контролируемым набором физико-химических и механических свойств, а также установление фундаментальных закономерностей процесса геополимеризации алюмосиликатных прекурсоров природного и техногенного происхождения.
Поздравляем стипендиата и желаем ему дальнейших творческих и научных успехов!!!
Ознакомиться с полным списком обладателей стипендии можно по ссылке.
Сотрудница нашей лаборатории Парих Ксения Алексеевна была награждена дипломом за лучший доклад на XIV научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых имени профессора, Лауреата Государственной премии СССР А.С. Дудырева «НЕДЕЛЯ НАУКИ-2024. Творчество молодежи – будущему России», которая проходила 22–24 апреля в Санкт-Петербургском государственном технологическом институте (техническом университете ). Ксения представила доклад на тему "Исследование адсорбции антибиотиков различных классов на синтетическом монтмориллоните". Поздравляем и желаем дальнейших успехов!
Изобретение относится к способам получения сорбента на основе синтетического алюмосиликата со структурой монтмориллонита (аналога природного сапонита) для комплексной и эффективной очистки сточных и питьевых вод от органических красителей и тяжелых металлов. Получаемый сорбент является однофазным сапонитом, отвечает химической формуле Mg3Si4O10∙nH2O, обладает высокой сорбционной емкостью в отношении ионов тяжелых металлов из водных растворов, а также органических положительно- и отрицательно-заряженных ионов. Это делает перспективным его использование для решения экологических задач путем комплексной очистки воды от ионов тяжелых металлов и органических красителей.
11-12 апреля в Институте химии силикатов впервые прошла смена в рамках программы "Коды Курчатова", которая проводилась для обучающихся Курчатовских классов.
Сотрудники нашей лаборатории приняли активное участие в организации данного мероприятия:
н.с., к.х.н. Юлия Аликина выступила с лекцией "Адсорбция в нашей жизни";
инженер-исследователь Надежда Василенко и ст.лаборант Анастасия Мирошкина провели практическое занятие, где ребята смогли сравнить адсорбционные свойства различных сорбентов.
Сотрудниками лаборатории химии силикатных сорбентов ИХС РАН проведены исследования новых медицинских алюмосиликатных сорбентов на основе синтетических монтмориллонитов с губчатой структурой. Результаты опубликованы в журнале Colloids and Surface A: Physicochemical and Engineering Aspects (https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2023.132949).
Разработка может быть использована для решения широкого круга задач медицины и аналитической химии, например, для создания хроматографических систем для экстракции белков из сложных смесей, энтеросорбентов, раневых и ожоговых покрытий.
На сайтах Российской академии наук (https://new.ras.ru/activities/news/universalnyy-sorbe.), НИЦ “Курчатовский институт” (http://nrcki.ru/product/press-nrcki/-48951.shtml), ТАСС наука (https://nauka.tass.ru/nauka/19967097) и других новостных каналах появилась информация о разработках нашей лаборатории.
Сотрудники лаборатории выступили с устными и стендовыми докладами:
асп. Алексеев Андрей Александрович с работой "Перспективы применения геополимерных материалов";
инженер-исследователь Мирошкина Анастасия Александровна "Разработка селективных гемосорбентов на основе синтетических монтмориллонитов;
инженер-исследователь Дорогунцева Варвара Александровна "Сравнение сорбционной способности природных бентонитовых глин и синтетического монтмориллонита по отношению к антибиотикам";
ст. лаборант Беляева Кристина Андреевна "Новые каталитические системы на основе синтетического монтмориллонита;
ст. лаборант Кузнецова Анастасия Андреевна "Разработка монтмориллонитовых сорбентов жидких радиоактивных отходов"
Парих Ксения Алексеевна "Исследование адсорбции антибиотиков синтетическими монтмориллонитами различного состава", доклад которой был отмечен поощрительной грамотой.
Также г.н.с., д.х.н. Голубева Ольга Юрьевна являлась председателем экспертной комиссии, с.н.с., к.х.н. Бразовская Елена Юрьевна - председателем одной из секций, н.с., к.х.н. Аликина Юлия Александровна, являясь членом локального комитета, принимала активное участие в подготовке и работе конференции.
Научный сотрудник нашей лаборатории, к.х.н. Аликина Юлия успешно прошла конкурсный отбор и представила доклад на тему "Синтетические алюмосиликаты как новые функциональные материалы медицинского назначения". Тематики конференции включали в себя современные методы исследования и создания материалов на основе мягких сред и биоматериалов, а также функциональных материалов для высокотехнологичных применений.
Сотрудники нашей лаборатории г.н.с., д.х.н. Голубева Ольга Юрьевна и н.с., к.х.н. Аликина Юлия Александровна приняли участие в VI Российском Совещании по глинам и глинистым минералам «ГЛИНЫ-2023», которое проходило с 13 по 16 июня в Санкт-Петербурге в Институте геологии и геохронологии докембрия РАН (ИГГД РАН). РАН. Данное совещание было посвящено проблемам генезиса глинистых минералов, их преобразования в ходе геологических процессов, поведения при выветривании, почвообразовании, переотложении, метаморфизме, кристаллохимии глинистых минералов, физико-химических, сорбционных, водно-физических и других свойств глин, разработкам методов их идентификации и изотопного датирования, а также вопросам применения глинистых минералов в промышленности, нефтегазовой отрасли, экологии, медицине.
Ольга Юрьевна выступила с пленарным докладом на тему «Слоистые силикаты со структурой монтмориллонита: синтез, свойства и перспективы применения в медицине», в котором были представлены результаты разработки подходов к направленному синтезу слоистых силикатов со структурой монтмориллонита с заданными характеристиками и показана перспективность их применения в качестве эффективных и не токсичных энтеросорбентов, гемосорбентов, систем доставки лекарственных препаратов с пролонгированным выходом, компонентов раневых покрытий.
По итогам конкурса докладов среди молодых учёных и специалистов, Юлия была награждена премией за лучший доклад на устной сессии. Доклад был посвящен исследованию адсорбции белковых молекул синтетическими монтмориллонитами*. Поздравляем!
*Данное исследование поддержано Российским научным фондом (проект № 22-23-00227).
На сайте академии наук вышел материал по статье, опубликованной коллективом лаборатории химии силикатных сорбентов, "Hemolytic Activity and Cytotoxicity of Synthetic Nanoclays with Montmorillonite Structure for Medical Applications" в журнале Nanomaterials.
В статье рассмотрены факторы, влияющие на появление токсичности в образцах синтетического монтмориллонита с различным содержанием алюминия. Образцы синтезировали в гидротермальных условиях. Материалы имели морфологию нанослоев, самоорганизующихся в более крупные агрегаты с образованием пористых структур – наногубок. Авторы исследовали, как содержание алюминия, размер частиц, пористость и заряд поверхности образцов влияют на их свойства.
Установлено, что содержание алюминия в составе образцов резко влияет на проявление токсичности. При увеличении содержания алюминия от 0 до 20–22 мас. % происходит значительное увеличение гемолитической активности (до 87 %), что означает значительную долю разрушенных эритроцитов. Следует отметить, что для образца, не содержащего алюминия, гемолиз практически отсутствует. Образцы без алюминия можно считать нетоксичными в широком диапазоне концентраций (0,1–10 мг/мл) и пригодными для использования в медицине. Однако следует учитывать условия синтеза образцов. Как показали исследования, увеличение продолжительности синтеза образцов с 1–3 сут до 12 сут сопровождается исчезновением структуры наногубок и появлением пакетной структуры, что приводит к резкому увеличению как цитотоксичности, так и гемолитической активности. Кроме того, обнаружена корреляция между пористо-текстурными характеристиками образцов и наличием в них токсичности — увеличение объема мезопор в структуре образцов сопровождается повышением гемолитической активности. При этом зависимости гемолитической активности от дзета-потенциала образцов не обнаружено. Таким образом показано, что синтетические монтмориллониты могут использоваться в медицине вместо природных, в частности, для получения перевязочных материалов, для раневой и ожоговой хирургии, в качестве носителей лекарственных препаратов.
Коллективом лаборатории химии силикатных сорбентов Института химии силикатов им. И.В. Гребенщикова в журнале Ceramics были опубликованы результаты по синтезу и исследованию свойств монтмориллонитов с использованием трех различных подходов. Было показано, что условия синтеза существенно влияют на свойства монтмориллонита, что, в свою очередь, определяет возможности использования полученных материалов в конкретных областях.
Golubeva, O.Y.; Brazovskaya, E.Y.; Alikina, Y.A. Influence of the Preparation Method on the Physico-Chemical and Sorption Properties of Montmorillonite. Ceramics 2023, 6, 922-934.
С устными докладами выступили Надежда Михайловна Василенко с работой "Исследование сорбционной способности синтетических пористых силикатов в отношении маркеров эндогенной интоксикации" и Анастасия Андреевна Кузнецова с работой "Разработка экологичной и ресурсосберегающей технологии получения силикатных сорбентов со структурой монтмориллонита", также от группы был представлен стендовый доклад на тему "Поиск альтернативных селективных гемосорбентов на основе пористых алюмосиликатов".
Надежда Михайловна Василенко получила первое место за лучший устный доклад в секции "Функциональные материалы: синтез, свойства, применение".
Поздравляем и благодарим всех участников и организаторов!
Сотрудниками лаборатории проведено исследование потенциальной возможности применения синтетических алюмосиликатов в качестве селективных и нетоксичных гемосорбентов. Результаты исследования были опубликованы в журнале ChemEngineering (Golubeva OY, Alikina YA, Brazovskaya EY, Vasilenko NM. Adsorption Properties and Hemolytic Activity of Porous Aluminosilicates in a Simulated Body Fluid. ChemEngineering. 2022; 6(5):78. https://doi.org/10.3390/chemengineering6050078).
Исследование направлено на решение проблемы разработки селективных сорбентов для избирательной адсорбции токсичных веществ белкового происхождения, накапливающихся в организме при онкологических, иммунных, инфекционных и других заболеваниях.
Было проведено исследование особенностей адсорбции маркерных белковых молекул — бычьего сывороточного альбумина (БСА), катионов натрия и калия, а также витамина В1 пористыми алюмосиликатами различного строения в среде, моделирующей плазму крови. Проведена оценка потенциальной возможности использования алюмосиликатов в качестве гемосорбентов для экстракорпоральной очистки крови. Образцы исследовали методами рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии, низкотемпературной адсорбции азота. Был определен дзета-потенциал поверхности образцов и распределение активных центров на их поверхности методом адсорбции кислотно-основных индикаторов. С помощью гемолитического теста определена способность исследуемых образцов повреждать мембраны эукариотических клеток. Модели Ленгмюра, Фрейндлиха и Темкина были использованы для описания экспериментальных изотерм адсорбции БСА. Для обработки кинетических данных использовали модели адсорбции псевдо-первого и псевдо-второго порядка. На основании полученных результатов сделаны выводы о перспективности разработки новых селективных нетоксичных гемосорбентов на основе синтетических алюмосиликатов с заданным комплексом свойств, превосходящих по своим характеристикам активированные угли.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект No. 22-23-00227, руководитель Голубева О.Ю.).
Данная разработка может быть востребована в медицине, катализе, а также при разработке эффективных сорбентов для очистки промышленных и сточных вод.
Поздравляем и желаем новых научных достижений!
В статье авторами представлены результаты исследования влияния морфологии и формы частиц алюмосиликатов группы каолинита на их сорбционную способность, гемолитическую активность и цитотоксичноть, а также проведено сопоставление полученных результатов с результатами исследования образцов методом ЯМР, а также изучения распределения кислотно основных центров на поверхности исследуемых образцов.
Представленные результаты закладывают основы дальнейшей разработки эффективных сорбентов медицинского назначения с высокой сорбционной ёмкостью и низкой токсичностью, а также эффективных носителей лекарственных препаратов на основе синтетических пористых алюмосиликатов.
XII научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Неделя науки" в секции Медицинская химия. Конференция проходила в апреле 2022 г. в Санкт-Петербургском государственном технологическом институте СПбГТИ(ТУ).
Тема доклада "Адсорбция альбумина синтетическими пористыми алюмосиликатами с различной морфологией". В докладе были представлены результаты исследования адсорбционной и биологической активности алюмосиликатов различных структур и морфологий, рассмотрены перспективы их применения для решения задач медицины, в частности - в качестве гемосорбентов.
Исследование выполняется в рамках гранта Российского научного фонда № 22-23-00227, “Поиск альтернативных селективных гемосорбентов на основе пористых алюмосиликатов различной морфологии”.
С 18 по 22 апреля 2022 г. прошла VII Российская Школа по глинистым минералам «Argilla Studium» и V Российское совещание по глинам и глинистым минералам, посвященное 100-летию с дня рождения Б.Б. Звягина – ГЛИНЫ (Москва, ИГЕМ РАН). Аспирантка и младший научный сотрудник нашей лаборатории Аликина Юлия выступила с устным докладом на тему «Условия формирования синтетических алюмосиликатов подгруппы каолинита с различной морфологией частиц». По итогам конкурса среди студентов и аспирантов, Юлия была награждена премией за лучший доклад на устной сессии. Поздравляем!
Проект направлен на решение проблемы разработки селективных сорбентов для избирательной адсорбции токсичных веществ белкового происхождения, накапливающихся в организме при онкологических, иммунных, инфекционных и других заболеваниях. Разработка устройств и методов, обеспечивающих извлечение из крови патогенетически значимых соединений, является исключительно актуальной. Использование синтетических алюмосиликатов с заданными характеристиками, обладающих высокими сорбционными характеристиками и гемосовместимостью за счет отсутствия в них примесных фаз, контролируемым химическим и дисперсионным составом, свойствами поверхности, а также определенной морфологией частиц и заданной пористостью в широком диапазоне (от нано- до макро- и мезопор), позволит осуществлять адсорбцию биологических молекул и метаболитов разного размера. Работ в данном направлении пока никем не проводилось, что может быть связано с отсутствием необходимых методик и подходов у исследователей.
В лаборатории исследования наноструктур коллективом группы синтеза силикатных сорбентов и биокомпозитов Института химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН разработаны подходы к получению целой линейки пористых алюмосиликатов с различной морфологией – каркасных алюмосиликатов (цеолиты различных структур), слоистых силикатов различного химического состава, а также алюмосиликатов со сферической, нанотрубчатой и наногубчатой морфологиями. Исследования цитотоксичности и гемолитической активности синтетических образцов алюмосиликатов показывают отсутствие у них токсичности, характерной для природных минералов, что свидетельствует о перспективности исследования возможности их использования в качестве медицинских сорбентов. Исследования сорбционной способности алюмосиликатов различной морфологии по отношению к органическим красителям, ионам тяжелых металлов и ряду лекарственных препаратов показывают значительный потенциал синтетических алюмосиликатов для их использования в качестве гемосорбентов, в том числе селективных.
Голубева О.Ю. также представила свой доклад на тему "Направленный гидротермальный синтез алюмосиликатных наноструктур с заданными характеристиками и разработка новых функциональных наноматериалов".
После лекционной части участники конференции посетили экскурсию по инженерно- техническому центру ЦНИИ КМ "ПРОМЕТЕЙ".
Желаем научного роста, открытий и успехов!
с присуждением премии II степени имени профессора С.П. Жданова за цикл работ на тему "Синтез и дизайн новых функциональных материалов широкого назначения на основе пористых алюмосиликатов" в конкурсе на присуждение премий имени выдающихся ученых ИХС РАН молодым ученым института!! Желаем дальнейших успехов и научных открытий!
От души поздравляем коллег с профессиональным праздником!
Желаем вам отборных реактивов, удачных экспериментов и новых открытий!
Пусть ваши душевные колбы всегда будут полны радости и здоровья, а расчёты будут также преКрасны как лакмусовая бумажка в кислой среде!
11 мая 2021представители лаборатории приняли участие в всероссийской научной конференции студентов и аспирантов с международным участием "молодая фармация".
17-го марта 2021 состоялась защита диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Бразовской Елены Юрьевны
Сотрудниками лаборатории исследования наноструктур были получены алюмосиликатные наноструктуры в форме наногубок на основе соединений со структурой галлуазита (Al2Si2O5(OH)4.nH2O), контролируемым гидротермальным синтезом.
Сотрудникам группы удалось значительно оптимизировать известный способ получения паулингита, сократив время синтеза с 22 суток до 12 часов. Полученные результаты легли в основу патента на изобретение.
В рамках соглашения о международном научно-исследовательском сотрудничестве между Институтом химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН), Россия, и Институтом Катализа и Неорганической Химии имени академика М. Нагиева НАНА (ИКНХ НАНА), Азербайджан, сотрудниками группы силикатных сорбентов и биокомпозитов проведено сравнение физико-химических свойств природного монтмориллонита бентонитовой глины Даш-Салахлинского месторождения Азербайджанской Республики и его синтетического аналога, полученного в гидротермальных условиях по разработанной в ИХС РАН методике. Проведено сравнение химического и фазового состава образцов, изучены пористо-текстурные и сорбционные характеристики, исследовано распределение кислотных центров на поверхности образцов, представлены результаты исследования методом ИК-спектроскопии поглощения образцов. На основании полученных результатов сделаны выводы о перспективных направлениях применения природного и синтетического монтмориллонитов.
Анализ результатов исследования показал значительную перспективность использования природного бентонита Даш-Салахлинского месторождения для разработки эффективных сорбентов для очистки сточных вод от химических загрязнений, так как он характеризуется дешевизной и высокими сорбционными показателями. При этом синтетический монтмориллонит как обладающий значительной сорбционной емкостью, а также характеризующийся фазовой и химической чистотой, может быть рекомендован к использованию в областях, где отсутствие примесей и воспроизводимость характеристик являются определяющими при принятии решения о применении данных материалов. В частности, синтетический монтмориллонит может быть использован для разработки медицинских сорбентов (энтеросорбентов, материалов для раневой и ожоговой хирургии, носителей лекарственных препаратов), а также катализаторов.
Результаты исследования направлены в редакцию журнала “Физика и химия стекла”.
Разработаны подходы к получению новых антибиотических, противовирусных и противогрибковых препаратов на основе биоконъюгатов наночастиц серебра и антимикробных пептидов
Данные работы особенно важны и актуальны в настоящее время, так как, возможно, результаты данного исследования позволят получить эффективное средство защиты органов дыхания и профилактики вирусной инфекции, в том числе коронавирусной, а также противогрибковое средство, в том числе от мукормикоза (черной плесени), поражающей в настоящее время больных коронавирусной инфекцией https://1prime.ru/health/20210512/833641018.html
В настоящее время по данному направлению планируется подача совместного гранта РНФ с Индией.
Сотрудники группы синтеза силикатных сорбентов и биокомпозитов давно успешно сотрудничают с ФГБНУ Институтом экспериментальной медицины, а именно – с отделом общей патологии и патофизиологии под руководством чл.-корр. РАН Ольги Валерьевны Шамовой. Работы велись в направлении исследования биоконъюгатов наночастиц серебра и природных полипептидов, являющихся эндогенными антибиотиками. За годы сотрудничества удалось получить уникальные результаты, показывающие возможности снижения токсичности антибиотиков за счет их конъюгации с наночастицами серебра. В настоящее время, ведутся работы по разработке новых противовирусных и противогрибковых препаратов на основе наночастиц серебра и антимикробных пептидов, обладающих противовирусной активностью.
© Все права на результаты научно-технической деятельности и материально-техническую базу принадлежат ИХС РАН
