В КНИТУ активно поддерживают молодых ученых, особенно тех, кто выбирает сложные и перспективные направления. В преддверии Международного дня женщин и девочек в науке рассказываем о студентках 1-го курса программы ПИШ «Масштабирование технологий» (группа ПИШ 451-ПИШ42) — Сажиной Марии Алексеевне и Коневой Аните Максимовне. Под руководством кандидата химических наук, доцента кафедры общей химической технологии Максимова Алексея Федоровича они занимаются синтезом и исследованием современных гиперразветвленных полимеров и дендримеров.
«Гиперразветвленные полимеры — это трехмерные разветвленные макромолекулы с функциональными группами как внутри ветвей, так и на их концах, в отличие от дендримеров — идеально разветвленных трехмерных структур, где группы локализованы исключительно на периферии. За рубежом они используются как наноконтейнеры или наноподложки для адресной доставки лекарств: активные вещества загружаются в полости или связываются химически, повышая биодоступность, обеспечивая контролируемое высвобождение и таргетинг на конкретные клетки или ткани. Однако многие из них имеют низкую растворимость в воде и органических растворителях, высокую токсичность, а в России их производство отсутствует. Мы поставили задачу синтезировать водорастворимые гиперразветвленные полимеры и дендримеры с пониженной токсичностью. Мария и Анита изучают их строение, свойства, антиоксидантную, комплексообразующую и сорбционную активность, а также каталитические свойства комплексов с ионами меди, никеля и палладия», — пояснил Алексей Федорович.
Девушки не только ведут исследования, но и достигли серьезных успехов. У Марии опубликованы две статьи в «Вестнике технологического университета» и одна — в журнале «Doklady Chemistry». Анита представила работу в «Journal of Polymer Research». Вместе они опубликовали более 30 тезисов на международных и всероссийских конференциях. Обе — обладательницы престижных стипендий: Президентской, Правительственной, Андрея Мельниченко, специальной стипендии Республики Татарстан и Академии наук РТ.
В лаборатории их дни наполнены практикой. Мария Сажина рассказала: «Сначала изучаем литературу, очищаем растворители и реагенты. Затем проводим синтез полимеров: подбираем катализаторы и условия реакции, очищаем продукты и фиксируем все изменения. Далее подтверждаем строение и состав соединений с помощью ЯМР 1Н и 13С, ИК- и УФ-видимой спектроскопии, титриметрии и элементного анализа. Наконец, оцениваем свойства методами термогравиметрического анализа (ТГА), дифференциальной термической анализа (ДТА), динамического светорассеяния, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и рентгеноструктурного анализа (РСА)».
О практической пользе Мария отметила: «Это импортозамещение: в России гиперразветвленные полимеры и дендримеры не производят. Их шарообразная архитектура с множеством функциональных групп открывает перспективы как подложек для селективных катализаторов и антиоксидантов».
Анита Конева добавила: «Наши полимеры перспективны в медицине — для адресной доставки лекарств с пониженной токсичностью и контролируемым высвобождением; в экологии — как сорбенты для очистки воды от тяжелых металлов благодаря высокой комплексообразующей способности; в промышленности — как носители для гомогенных катализаторов (например, с Pd или Ni), что повышает селективность и облегчает регенерацию по сравнению с традиционными линейными полимерами или неорганическими материалами. Их разветвленная структура обеспечивает большую поверхность и функционализацию, делая их эффективнее».
История Марии и Аниты — яркий пример, как студенты Программы развития Инженерной школы (ПИШ) КНИТУ с первого курса погружаются в реальную науку, решают задачи импортозамещения и добиваются успехов. Впереди — новые публикации, исследования и, возможно, внедрение разработок в производство.
«Гиперразветвленные полимеры — это трехмерные разветвленные макромолекулы с функциональными группами как внутри ветвей, так и на их концах, в отличие от дендримеров — идеально разветвленных трехмерных структур, где группы локализованы исключительно на периферии. За рубежом они используются как наноконтейнеры или наноподложки для адресной доставки лекарств: активные вещества загружаются в полости или связываются химически, повышая биодоступность, обеспечивая контролируемое высвобождение и таргетинг на конкретные клетки или ткани. Однако многие из них имеют низкую растворимость в воде и органических растворителях, высокую токсичность, а в России их производство отсутствует. Мы поставили задачу синтезировать водорастворимые гиперразветвленные полимеры и дендримеры с пониженной токсичностью. Мария и Анита изучают их строение, свойства, антиоксидантную, комплексообразующую и сорбционную активность, а также каталитические свойства комплексов с ионами меди, никеля и палладия», — пояснил Алексей Федорович.
Девушки не только ведут исследования, но и достигли серьезных успехов. У Марии опубликованы две статьи в «Вестнике технологического университета» и одна — в журнале «Doklady Chemistry». Анита представила работу в «Journal of Polymer Research». Вместе они опубликовали более 30 тезисов на международных и всероссийских конференциях. Обе — обладательницы престижных стипендий: Президентской, Правительственной, Андрея Мельниченко, специальной стипендии Республики Татарстан и Академии наук РТ.
В лаборатории их дни наполнены практикой. Мария Сажина рассказала: «Сначала изучаем литературу, очищаем растворители и реагенты. Затем проводим синтез полимеров: подбираем катализаторы и условия реакции, очищаем продукты и фиксируем все изменения. Далее подтверждаем строение и состав соединений с помощью ЯМР 1Н и 13С, ИК- и УФ-видимой спектроскопии, титриметрии и элементного анализа. Наконец, оцениваем свойства методами термогравиметрического анализа (ТГА), дифференциальной термической анализа (ДТА), динамического светорассеяния, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и рентгеноструктурного анализа (РСА)».
О практической пользе Мария отметила: «Это импортозамещение: в России гиперразветвленные полимеры и дендримеры не производят. Их шарообразная архитектура с множеством функциональных групп открывает перспективы как подложек для селективных катализаторов и антиоксидантов».
Анита Конева добавила: «Наши полимеры перспективны в медицине — для адресной доставки лекарств с пониженной токсичностью и контролируемым высвобождением; в экологии — как сорбенты для очистки воды от тяжелых металлов благодаря высокой комплексообразующей способности; в промышленности — как носители для гомогенных катализаторов (например, с Pd или Ni), что повышает селективность и облегчает регенерацию по сравнению с традиционными линейными полимерами или неорганическими материалами. Их разветвленная структура обеспечивает большую поверхность и функционализацию, делая их эффективнее».
История Марии и Аниты — яркий пример, как студенты Программы развития Инженерной школы (ПИШ) КНИТУ с первого курса погружаются в реальную науку, решают задачи импортозамещения и добиваются успехов. Впереди — новые публикации, исследования и, возможно, внедрение разработок в производство.