Очередное заседание Объединенного ученого совета ФИЦ КазНЦ РАН состоялось 17 сентября 2026 г.

Открывая заседание, член-корр. РАН А.А. Калачев — директор ФИЦ КазНЦ РАН, поздравил членов ОУС с началом работы после взятой на лето паузы и пригласил заслушать доклады коллег, что стало уже доброй традицией в работе Совета. Научные сообщения, представленные в доступной форме, позволяют ученым, работающим в разных областях знания, лучше понять друг друга и найти точки для возможных совместных исследований.

Алексей Алексеевич огласил Повестку дня и пригласил к микрофону первого докладчика.

Директор ФИЦ КазНЦ РАН, член-корр. РАН А.А. Калачев открывает первое после летних каникул заседание Объединенного Ученого Совета ФИЦ КазНЦ РАН

Так, первый доклад на тему: «Галохромные флюорофоры как платформа для рН- и термосенсорики» представила Герасимова Татьяна Павловна — к.ф.-м.н., старший научный сотрудник Лаборатории физико-химического анализа, ИОФХ им. А.Е. Арбузова.

Доклад представляет к.ф.-м.н., с.н.с. ИОФХ им. А.Е. Арбузова, зам. начальника ЦКП-САЦ ФИЦ КазНЦ РАН Т.П. Герасимова

Татьяна Павловна предварила свое сообщение коротким экскурсом в историю и введением некоторых понятий, например, «галохромизм» — свойство материалов обратимо изменять цвет в зависимости от pH среды, напомнив, что это явление было изучено еще в  XVII веке —  благодаря исследованиям Роберта Бойля (1627–1691), английского химика и физика появилась лакмусовая бумажка — один из самых известных кислотно-основных индикаторов.

В целом же, доклад был посвящён исследованию галохромных флюорофоров на основе хиноксалинонов — органических соединений, способных обратимо менять свои оптические свойства при протонировании, как платформы для создания pH- и термосенсоров.

Докладчик отметила, что разработка ратиометрических люминесцентных pH- и термосенсоров является актуальной задачей для современной науки, в том числе для биологии, медицины и микроэлектроники.

В биомедицине такие сенсоры открывают возможность отслеживать локальные изменения pH в биологических системах, а также неинвазивно измерять локальную температуру в тканях и клетках для диагностики воспалений и контроля гипертермии при лечении опухолей.

В микроэлектронике они также востребованы, поскольку устройства становятся всё меньше, и традиционные термопары и термометры сопротивления уже не встраиваются без ущерба для производительности; из-за высокой плотности мощности возникают локальные нагревы и температурные градиенты, которые трудно точно измерить. Люминесцентные сенсоры при этом компактны, обеспечивают дистанционное измерение, обладают высокой чувствительностью, коротким временем отклика и устойчивы к высоким температурам, вибрациям и электромагнитным помехам.

Исследования люминесцентных термосенсоров на основе комплексов меди в ИОФХ

В докладе был продемонстрирован потенциал ратиометрического подхода, основанного на измерении отношения интенсивностей двух полос эмиссии (LIR), который не требует контроля толщины слоя, однородности поверхности и других параметров, влияющих на интенсивность эмиссии. Ключевая идея заключается в  использовании галохромных люминофоров, позволяющих создать систему, в которой сосуществуют нейтральная и протонированные формы флюорофоров, по-разному реагирующие на изменение кислотности среды и температуры.

Анализ температурных зависимостей эмиссии смесей нейтральной и протонированной форм позволил выявить соединения, демонстрирующие наилучший отклик на изменение температуры. Для стабилизации выбранные соединения введены в УФ-отверждаемые полимерные матрицы. Такие композиты позволяют стабилизировать протонированную форму флуорофоров, а также упрощают протокол использования термосенсоров. Выбранный композит с наилучшим температурным откликом был опробован на реальном объекте — чипе видеокарты, для него зарегистрированы спектры эмиссии в различных режимах функционирования.

В заключение своего сообщения докладчик выразила благодарность как коллегам из научных подразделений ФИЦ КазНЦ РАН – ИОФХ им. А.Е. Арбузова и КФТИ им. Е.К. Завойского, так и из Ресурсного центра «Оптические и лазерные методы исследования вещества» СПбГУ и ИМХ им. Г.А. Разуваева РАН (Нижний Новгород), подчеркнув, что исследования были поддержаны грантами РНФ.

Второй доклад на тему «Наночастицы — инструмент для фундаментальных и клинических исследований» представил Самигуллин Дмитрий Владимирович — к.б.н., заведующий Лабораторией биофизики синаптических процессов, КИББ.

Доклад на тему «Наночастицы — инструмент для фундаментальных и клинических исследований» представляет Д.В. Самигуллин

Как и предыдущий докладчик, Дмитрий Владимирович начал свое сообщение с вводных понятий: что такое нанотехнологии и когда они начали развиваться, а затем плавно перешел к исследованиям, выполненным под его руководством в Лаборатории биофизики синаптических процессов КИББ, а также в сотрудничестве с коллегами из КНИТУ-КАИ и ИОФХ им. А.Е. Арбузова.

Что такое нанотехнологии и когда они начали развиваться?

Нанотехнологии — это область науки и техники, которая занимается изучением, созданием и применением материалов, устройств и систем с размерами в нанометровом диапазоне (от 1 до 100 нанометров). На таком масштабе возникают новые физические явления и свойства материалов, которые можно использовать в различных устройствах и процессах.

Развитие нанотехнологий как научного и технологического направления началось в 1950-х годах XX века, хотя ключевые события и открытия пришлись на более поздний период. Так, в 1959 году американский физик Ричард Фейнман прочитал лекцию «Внизу полным-полно места» (There’s Plenty of Room at the Bottom), в которой обратил внимание на проблемы миниатюризации и возможности манипулирования отдельными атомами и молекулами. Его идеи стали одним из концептуальных импульсов для развития нанотехнологий.

Рассказав о становлении нанотехнологий, докладчик особый акцент сделал на их применении биологии и наномедицине.

Диапазон применения нанотехнологий в биомедицине невероятно широк:

• флуоресцентные биологические метки
• доставка лекарств и генов
• обнаружение патогенных микроорганизмов
• исследование структуры ДНК
• тканевая инженерия
• разрушение опухолей принагревании (гипертермия)
• контрастирование (МРТ)
• манипуляции с клетками и участие во внутриклеточной сигнализации
• механодеструкция опухолевых клеток

Дмитрий Владимирович, говоря о применении магнитоэлектрических наночастиц частиц — перспективном инструменте в биомедицине благодаря их способности реагировать как на магнитные, так и на электрические поля, рассказал о совместной работе с коллегами из КНИТУ-КАИ и ИОФХ им. А.Е. Арбузова. В Институте Арбузова были синтезированы супер-магнитные наночастицы.

Заведующий Лабораторией физико-химии супрамолекулярных систем ИОФХ им. А.Е. Арбузова, д.х.н. А.Р. Мустафина

Одно из направлений исследований Лаборатории физико-химии супрамолекулярных систем (зав. лаб. – д.х.н., доцент Асия Рафаэлевна Мустафина зав. лаб. – д.х.н., доцент Асия Рафаэлевна Мустафина) — создание магнитных и суперпарамагнитных наночастиц для биомедицинских приложений, в числе которых — наночастицы оксида железа (SPION) с флуоресцентными свойствами. Их ключевые особенности:

• ядра суперпарамагнитного оксида железа, включённые в кремнезёмную матрицу, обеспечивают магнитные свойства;
• наличие флуоресцентного комплекса [Ru(dipy)₃]²⁺ позволяет контролировать проникновение наночастиц в клетки и их поведение под действием магнитного поля.

Докладчик привел полученные данные по магнитотермической стимуляции нейронов мозга — инновационном методе неинвазивной нейромодуляции, который использует взаимодействие переменных магнитных полей и функционализированных наночастиц для точного контроля активности нейронов, а также по магнито-механической деструкции раковых клеток. Источником клеток для получения первичных клеточных культур послужили новорождённые крысята.

Получив ответы на заданные вопросы, члены ОУС поблагодарили обоих докладчиков за очень интересные и познавательные сообщения.

В разделе «Разное» директор ФИЦ КазНЦ РАН А.А. Калачев коротко отметил некоторые изменения в статусе ТатНИИСХ и напомнил, что следующее заседание ОУС состоится через две недели.

Пресс-центр ФИЦ КазНЦ РАН