Расширенная аннотация проекта.
1. Тонкопленочные электрохимические сенсоры на основе комплексов металлов с макроциклическими лигандами для определения биологически активных соединений (Госконтракт № 16.740.11.0597 от 31 мая 2011 г.)
2. Наименование программы: Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на годы».
3. Наименование мероприятия Программы
Мероприятие 1.3.1. Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук и т. д.
4. к. х.н., н. с.
5. к. х.н., с. н.с.
6. Аннотация
Цель работы - Обеспечение достижения научных результатов мирового уровня в области синтеза новых медиаторных систем на основе элементного серебра и переменновалентных металлов в макроциклической электроактивной матрице с целью создания высокочувствительных электрохимических сенсоров для селективного определения биологически активных органических соединений. Подготовка и закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров, формирование эффективных и жизнеспособных научных коллективов, способных ставить и решать задачи в области электроаналитической химии органических соединений. Изучение российских и зарубежных источников по тематике исследуемой проблемы.
Проведены литературный и патентный поиски, обосновавшие направление научного исследования и перспективность использования наночастиц металлов в качестве медиаторов электронного переноса в составе электрохимических сенсоров для определения биологически активных веществ. Предложен и реализован в конкретных электрохимических сенсорах новых подход к синтезу наноразмерных частиц серебра, оксидов меди и железа, основанный на использовании в качестве химического восстановителя тетразамещенного тиакаликсарена, несущего пирокатехиновые фргаменты в заместителях нижнего обода. Благодаря собственной электрохимической активности и предорганизации восстановительных центров указанный макроцикл эффективно тормозит рост зародышей новой фазы и осуществляет электронный обмен между частицами металлов и их оксидов и электродом. Благодаря этому повышается эффективность медиаторного переноса электрона и растет чувствительность сигнала сенсора в отношении широкого круга окисляющихся органических соединений. Проведена сравнительная оценка условий синтеза нанодисперсий серебра в матрице каликсаренов, позволившая выбрать условия получения наиболее устойчивых систем с небольшой вариацией размерного состава наночастиц. Осуществлен синтез смешанных оксидов меди и железа, с помощью трансмиссионной электронной микроскопии охарактеризована морфология и размерный состав получающихся частиц. Оптимизирован состав поверхностного слоя по количеству вносимых наноразмерных медиаторов, составу дополнительных компонентов матрицы и условиям их синтеза. Разработаны новые методики получения гибридных полимерных покрытий на основе полианилина с включением наночастиц серебра. Проведено сравнение характеристик получения модифицирующих покрытий на основе гладких стеклоуглеродных электродов и электродов, предварительно модифицированных наноуглеродными материалами (углеродные многостенные нанотрубки и углеродная чернь), в том числе с применением технологии «молекулярных отпечатков».
Разработаны методики высокочувствительного определения допамина с пределом обнаружения на наномолярном уровне с вольтамперометрической регистрацией сигнала, отличающиеся отсутствием мешающего влияния аскорбиновой и мочевой кислот, допамина с пределом обнаружения на микромолярном уровне с потенциометрической и импедиметрической регистрацией сигнала. Разработаны электрохимические сенсоры, модифицированные оксидами меди, для определения аминокислот, аскорбиновой кислоты, глюкозы, пероксида водорода, иодид-ионов, отличающиеся высокой чувствительностью и селективностью отклика. Для всех разработанных электрохимических сенсоров проведено изучение сигнала в многокомпонентных смесях и установлен оптимальный состав модифицирующего покрытия, а также влияние состава модификаторов на механизм окисления определяемых органических соединений.
7. Библиографическое описание публикации по проекту и гиперссылки на публикации на персональных страницах.
1. Evtugyn, G. A. Dopamine sensor based on a composite of silver nanoparticles implemented in the electroactive matrix of calixarenes [Text] / G. A.Evtugyn, R. V.Shamagsumova, R. R.Sitdikov, I. I.Stoikov, I. S.Antipin, M. V.Ageeva, T. Hianik // Electroanalysis.- 2011.- V.23, No 10.- P..
http://shelly. *****/e-ksu/docs/F/dopamin. pdf
2. Шамагсумова, наночастиц оксида меди (I): получение и применение в вольтамперометрии [Текст] / , , // VIII Всероссийская конференция по электрохимическим методам анализа "ЭМА-2012": Материалы конф. Уфа-Абзаково, 3-9 июня 2012 г. / Отв. ред. .- Уфа: РИЦ БашГУ,2012.- с.138.
http://shelly. *****/e-ksu/docs/F/img008.pdf
3. Шамагсумова, определение дофамина с помощью сенсора на основе полианилина и наночастиц серебра [Текст] / , , // Тезисы докл. IX Всерос. конф. "Химия и медицина" с Молодежной научной школой по органической химии. Уфа, 4-8 июня 2013 г. С.326.
http://shelly. *****/e-ksu/docs/F/Abzakovo_2.pdf
4. Шамагсумова, состава поверхностного слоя твердоконтактных потенциометрических сенсоров на селективность определения ионов металлов и галогенидов [Текст] / , , //VIII Всероссийская конференция по электрохимическим методам анализа "ЭМА-2012": Материалы конф. Уфа-Абзаково, 3-9 июня 2012 г. / Отв. ред. .- Уфа: РИЦ БашГУ, 2012. - с.139.
http://shelly. *****/e-ksu/docs/F/tezisy015.pdf
5. Шамагсумова, сенсор на основе углеродной черни и новых композиционных медиаторов электронного переноса [Текст] / , , // Тезисы докл. IX Всерос. конф. "Химия и медицина" с Молодежной научной школой по органической химии. Уфа, 4-8 июня 2013 г. - С.327.
http://shelly. *****/e-ksu/docs/F/Abzakovo_3.pdf
