![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
1. Изучение конформационных перестроек бычьего сывороточного альбумина при денатурации под действием цетилтриметиламмонийбромида (ЦТАБ) и под действием додецилсульфата натрия (ДСН) по анализу триптофановой флуоресценции белка, как неполяризованной, так и поляризованной. 2. Изучение конформационных перестроек бычьего сывороточного альбумина при денатурации под действием ЦТАБ и ДСН по анализу флуоресценции наномаркеров семейства флуоресцеина (флуоресцеина, эритрозина, эозина и бенгальского розового), добавленных в растворы белка. 3. Исследование вращательной диффузии молекул бычьего сывороточного альбумина при денатурации под действием ЦТАБ и ДСН по анализу триптофановой флуоресценции. 4. Изучение комплексообразования сывороточного альбумина человека и бычьего сывороточного альбумина с нейтральным детергентом Тритоном Х-100 по тушению Штерна-Фольмера флуоресценции белка и по оценке параметров вращательной диффузии образующихся комплексов по поляризованной флуоресценции белков. 5. Изучение комплексообразования сывороточного альбумина человека и бычьего сывороточного альбумина с нейтральным детергентом Твин-20 по тушению Штерна-Фольмера флуоресценции белков и по оценке параметров вращательной диффузии образующихся комплексов по поляризованной флуоресценции белков.
1. Микроструктура и морфология обратных мицелл при различных воздействиях (температура, рН и др.) 2.Эффективность процессов ассоциации молекул флуороновых красителей в обратных мицеллах различных размеров и морфологией. Структуры образующихся ассоциатов. 3. Структура белков (человеческий сывороточный альбумин (САЧ) и бычий сывороточный альбуми (БСА) и водных пулов в обратных мицеллах различных размеров и структур. 4.Спектрально-люминесцентные характеристики молекул флуороновых красителей, внедренных в нанореакторы на основе обратных мицелл. Определение характеристик флуоресцирующих молекул и их изменение при возбуждении и вариации структуры обратных мицелл. 5.Спектральные характеристики флуоресценции молекул красителей и молекул белков в обратных мицеллах при различных значениях рН. Анализ изменения этих характеристик по сравнению с буферными растворами. Природа влияния структуры и размеров обратных мицелл на спектрально-флуоресцентные характеристики молекул красителей в системе молекул красителей + белок + обратная мицелла. 6. Впервые будут определены люминесцентные характеристики новых водорастворимых комплексов европия в тяжелой воде и рассчитано количество молекул воды в первой координационной сфере иона европия в зависимости от температуры раствора. 7. Впервые будут изучены люминесцентные характеристики новых водорастворимых комплексов европия в зависимости от состава смешанного растворителя с различной вязкостью (метанол:вода и глицерин:вода с различным соотношением компонентов). 8. Будет разработан новый метод оценки соотношения коричневоокрашенной (с бактериохлорофиллом e) и зеленоокрашенной (с бактериохлорофиллом d) форм зеленых серных бактерий по спектрам испускания флуоресценции экстрактов пигментов в органическом растворителе. Это позволит увеличить чувствительность и надежность методики оценки соотношения численности двух типов аноксигенных фототрофных бактерий в природных водоемах с помощью оптических методов. 9. Будут получены количественные характеристики тушения флуоресценции хлоросомных бактериохлорофиллов фототрофных бактерий двух разновидностей (с разными фотосинтетическими пигментами) в зависимости от температуры воды, окислительно-восстановительного потенциала и рН водной среды.
Научным заделом последующих исследований по теме является: 1. Результаты исследования температурных зависимостей спектров поглощения, люминесценции, а также кинетики затухания люминесценции растворов в воде и тяжелой воде комплекса европия с лигандом на основе 2,2'-бипиридила, замещенным фосфоновыми кислотами. 2. Оптические характеристик воды меромиктических водоемов Беломорского региона с сильно выраженной стратификацией и особым микробным сообществом в области хемоклина. 3. ИК –спектры Н2О и D2O в условиях геометрического ограничения в матрицах нанопористого стекла (ПС) с различными значениями размеров пор. 4. Установленная пространственная и спектральная анизотропия кинетики люминесценции молекул донора Кумарина 7 в одномерных ФК на основе окисленного мезопористого кремния в отсутствие и в присутствии молекул акцептора Родамина Б.
1. Изучена поляризованная флуоресценция наномаркеров семейства флуоресцеина и получены значения параметров вращательной диффузии наномаркеров семейства флуоресцеина (флуоресцеина, эритрозина, эозина и бенгальского розового) в растворах сывороточного альбумина человека и бычьего сывороточного альбумина при различных значениях pH. Полученная в ходе исследований информация полезна при моделировании взаимодействия с альбуминами ряда лекарственных препаратов. 2. Методом флуоресцентного анализа исследована денатурация бычьего сывороточного альбумина и сывороточного альбумина человека под действием анионного детергента додецилсульфата натрия (ДСН) и катионного детергента цетилтриметиламмонийбромида (ЦТАБ) при различных значениях pH. 3. Изучено комплексообразование бычьего сывороточного альбумина и сывороточного альбумина человека с нейтральным детергентом Тритоном Х-100 при различных значениях pH: определены константы связывания мицелл/молекул Тритона Х-100 с молекулами сывороточных альбуминов в зависимости от значений pH. 4. Впервые проведено детальное спектрально-люминесцентное исследование фототрофных микроорганизмов реликтовых водоемов Белого моря. На протяжении нескольких сезонов с марта 2013 по сентябрь 2014 г. измерены физико-химические и спектральные характеристики проб воды с двумя типами фотосинтезирующих микроорганизмов - криптофитовыми водорослями оксигенной зоны и зелеными серными бактериями бескислородной (аноксигенной) зоны - пяти водоемов Кандалакшского залива, находящихся на разной степени изоляции от Белого моря. Проведена идентификация основных полос в спектрах поглощения и флуоресценции микроорганизмов, которая позволила выявить наличие в пробах воды криптофитовые водоросли и зеленые серные бактерии, максимальная концентрация которых достигается в области хемоклина. Спектры оптической плотности образцов воды с зелеными серными бактериями содержат полосы поглощения света бактериохлорофиллами (Бхл) c, d и e (710-725 нм) и каротиноидами (400-500 нм).
госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
# | Сроки | Название |
9 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Исследование межмолекулярных взаимодействий в конденсированных средах спектрально-люминесцентными методами |
Результаты этапа: Изучена поляризованная флуоресценция наномаркеров семейства флуоресцеина и получены значения параметров вращательной диффузии наномаркеров семейства флуоресцеина (флуоресцеина, эритрозина, эозина и бенгальского розового) в растворах сывороточного альбумина человека и бычьего сывороточного альбумина при различных значениях pH. Полученная в ходе исследований информация полезна при моделировании взаимодействия с альбуминами ряда лекарственных препаратов. Методом флуоресцентного анализа исследована денатурация бычьего сывороточного альбумина и сывороточного альбумина человека под действием анионного детергента додецилсульфата натрия (ДСН) и катионного детергента цетилтриметиламмонийбромида (ЦТАБ) при различных значениях pH. Изучено комплексообразование бычьего сывороточного альбумина и сывороточного альбумина человека с нейтральным детергентом Тритоном Х-100 при различных значениях pH: определены константы связывания мицелл/молекул Тритона Х-100 с молекулами сывороточных альбуминов в зависимости от значений pH. Впервые проведено детальное спектрально-люминесцентное исследование фототрофных микроорганизмов реликтовых водоемов Белого моря. На протяжении нескольких сезонов с марта 2013 по сентябрь 2014 г. измерены физико-химические и спектральные характеристики проб воды с двумя типами фотосинтезирующих микроорганизмов - криптофитовыми водорослями оксигенной зоны и зелеными серными бактериями бескислородной (аноксигенной) зоны - пяти водоемов Кандалакшского залива, находящихся на разной степени изоляции от Белого моря. Проведена идентификация основных полос в спектрах поглощения и флуоресценции микроорганизмов, которая позволила выявить наличие в пробах воды криптофитовые водоросли и зеленые серные бактерии, максимальная концентрация которых достигается в области хемоклина. Спектры оптической плотности образцов воды с зелеными серными бактериями содержат полосы поглощения света бактериохлорофиллами (Бхл) c, d и e (710-725 нм) и каротиноидами (400-500 нм). | ||
10 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Исследование межмолекулярных взаимодействий в конденсированных средах спектрально-люминесцентными методами |
Результаты этапа: | ||
11 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Исследование межмолекулярных взаимодействий в конденсированных средах спектрально-люминесцентными методами |
Результаты этапа: | ||
12 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Исследование межмолекулярных взаимодействий в конденсированных средах спектрально-люминесцентными методами |
Результаты этапа: | ||
13 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Исследование межмолекулярных взаимодействий в конденсированных средах спектрально-люминесцентными методами |
Результаты этапа: 1. Зарегистрированы спектры флуоресценции и спектры поглощения для водных суспензий нанокомпозитных материалов на основе магнетита Fe3O4 и гуминовых кислот. 2. Измерены спектральные характеристики для новых комплексов лантанидов с лигандами на основе 2,2’-бипиридил-6,6’ дикарбоксанилидов в порошках и растворах в зависимости от типа заместителя в лиганде и противоиона (совместно с кафедрой радиохимии химического факультета МГУ). 3. Определены характерные параметры полос поглощения и флуоресценции бактериохлорофилла для серии монокультур зеленоокрашенных и коричневоокрашенных форм серобактерий. 4. Разработан метод разделения вкладов зеленоокрашенных и коричневоокрашенных форм серобактерий в водоеме, заключающийся в разложении полос испускания флуоресценции бактериохлорофилла на три кривых гауссовой формы (испускание бактериохлорофиллов e, d и a). 5. Изучены спектры поглощения и люминесценции пурпурных фототрофных бактерий, привезенных из экспедиции 2017 года с острова-вулкан Алаид, Северные Курилы (совместно с Институтом вулканологии и сейсмологии ДВО РАН). 6. Изучены оптические свойства и распределение растворенного органического вещества (РОВ) в поверхностном слое воды Баренцева моря (совместно с кафедрой рационального природопользования герграфического факультета МГУ химического факультета МГУ). 7. Изучены процессы переноса энергии электронного возбуждения между молекулами сложных органических соединений адсорбированных в пористом кремнии и одномерных фотонных кристаллов. Установлено увеличения эффективности энергообмена в фотонных кристаллов по сравнению с пористой матрицей. 8. Исследованы временные характеристики флуоресценции двух классов красителей в растворах бычьего и человеческого альбуминов. Обнаружено различное число связывающих центров бычьего сывороточного альбумина для флуоресциирующих центров. 9. Экспериментально исследован перенос энергии электронного возбуждения между молекулами кумарина 7 (донор) и родамина Б (акцептор) в одномерных фотонных кристаллах на основе окисленного мезопористого кремния и аналогичной матрице, не обладающей свойствами фотонного кристалла. Установлено увеличение эффективности переноса энергии электронного возбуждения в фотонном кристалле по сравнению с пористым кремнием. 10. Установлена угловая зависимость эффективности переноса энергии возбуждения в донорно-акцепторной паре инфильтрованной в одномерный фотонный кристалл (ФК), обусловленная истощением доступных фотонных мод для радиационного распада донора в ФК по сравнению с однородной средой и зависящая от спектрального положения фотонной стоп-зоны фотонного кристалла. 11. Исследованы процессы молекулярной ассоциации красителя эозина в обратных мицеллах АОТ различного размера. Показано, что степень димеризации молекул красителя увеличивается с увеличением гидродинамического радиуса мицелл, сопровождающееся увеличением угла и уменьшением расстояния между молекулами красителя в димере. 12. В целях обеспечения эффективного включения красителя и стабильности капсул к агрегации были предложены различные способы введения красителя в полиэлектролитных капсулах. Было обнаружено, что капсулы могут быть разрушены при облучении лазером ближней инфракрасной области спектра. При этом непрерывное и импульсное лазерное излучение по-разному влияет на стабильность капсулы. 13. Определены константы ассоциации в системе человеческий сывороточный альбумин-Твин 20 при различных рН с помощью неполяризованной флуоресценции и тушения флуоресценции белка. Установлено, что наиболее эффективная ассоциация молекул сывороточного альбумина с мицеллами Tween 20 происходит вблизи изоэлектрической точки белка. | ||
14 | 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Исследование межмолекулярных взаимодействий в конденсированных средах спектрально-люминесцентными методами |
Результаты этапа: | ||
15 | 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. | Исследование межмолекулярных взаимодействий в конденсированных средах спектрально-люминесцентными методами |
Результаты этапа: В результате проведенных в 2020 году исследований были получены следующие основные результаты: 1. Проведены исследования спектрально-флуоресцентных характеристик молекул гомологичной серии производных флуоресцеина в обратных мицеллах АОТ и размеров мицелл для различных значений степени гидратации w. Установлено, что внедрение молекул красителей в обратные мицеллы вызывает увеличение их гидродинамических радиусов с линейной зависимостью роста от w. 2. Зарегистрированы сдвиг спектров поглощения и флуоресценции, увеличение стоксовского сдвига спектров, а также уменьшение анизотропии флуоресценции молекул красителей с ростом Rh, при этом для всех Rh степень анизотропии выше значений, полученных в водных растворах. Величины стоксовских сдвигов спектров отличаются для исследованных молекул красителей. Минимальные значения стоксовского сдвига наблюдаются для БР ~ 540 cm-1 и ЭР ~ 580 cm-1, наибольшее значение имеет Э ~ 900 cm-1. С ростом Rh для Э и БР наблюдается увеличение стоксовского сдвига, а для Э наблюдается незначительное уменьшение на ~ 70 cm-1. 3. Из анализа спектров поглощения и флуоресценции молекул флуоресцеина в обратных мицеллах, установлено, что с ростом Rh увеличивается доля анионной формы красителя в формировании этих спектров. При этом увеличение размеров мицелл сопровождается ростом отношения дипольных моментов молекул красителей в возбужденном и основном состояниях, обусловленное структурной реорганизацией мицелл. 4. Экспериментально получена зависимость от температуры в диапазоне 10…60оС интенсивности люминесценции и времени жизни возбужденного состояния четырех водорастворимых комплексов европия в воде и тяжелой воде. Впервые определены люминесцентные характеристики новых водорастворимых комплексов европия в тяжелой воде и рассчитано количество молекул воды в первой координационной сфере иона европия в зависимости от температуры водного раствора в диапазоне 10…60оС. 5. Впервые изучены люминесцентные характеристики новых водорастворимых комплексов европия в зависимости от состава смешанного растворителя (метанол:вода и глицерин:вода). Получены спектрально-люминесцентные характеристики (коэффициент асимметрии, относительный квантовый выход люминесценции, время жизни люминесценции) комплексов европия в смешанных растворителях в зависимости от концентрации компонентов. 6. Зарегистрированы спектры испускания и возбуждения флуоресценции для растворов бактериохлорофиллов d и e в органическом растворителе (ацетоне и смеси ацетон:метанол). 7. Разработан новый метод оценки концентрации бактериохлорофиллов двух типов (d и e) по спектрам испускания флуоресценции экстрактов пигментов в органическом растворителе. Это позволило увеличить чувствительность и надежность методики оценки численности аноксигенных фототрофных бактерий - коричневоокрашенной с бактериохлорофиллом e и зеленоокрашенной с бактериохлорофиллом d форм зеленых серных бактерий - в природных водоемах с помощью оптических методов. 8. Выявлены различия в спектрально-люминесцентных характеристиках РОВ морского и пресноводного происхождения: спектрах поглощения в УФ диапазоне, спектрах флуоресценции, зависимости положения максимума в спектре испускания от длины волны возбуждения, зависимости квантового выхода флуоресценции от длины волны возбуждения. Это подтверждает неоднородность флуорофорного состава РОВ изучаемой природной воды. | ||
16 | 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Исследование межмолекулярных взаимодействий в конденсированных средах спектрально-люминесцентными методами |
Результаты этапа: В результате проведенных в 2021 году исследований были получены следующие основные результаты: 1. Впервые исследованы спектрально-люминесцентные характеристики нового водорастворимого комплекса европия при изменении pH в широком диапазоне: от 0,50 до 10,08. Исходя из полученных результатов сделан вывод, что новый комплекс европия может быть использован в качестве многопараметрического pH-сенсора в широком диапазоне изменения рН. 2. Определены люминесцентные характеристики новых водорастворимых комплексов европия в тяжелой воде и рассчитано количество молекул воды в первой координационной сфере иона европия в зависимости от температуры раствора. По полученным значениям угла наклона линейных зависимостей логарифма нормированной интегральной интенсивности люминесценции к обратной величине температуры (графики Вант-Гоффа) впервые рассчитано изменение энтальпии процесса и значения энергии активации для водорастворимых комплексов европия. 3. Изучены люминесцентные характеристики новых водорастворимых комплексов европия в зависимости от состава смешанного растворителя с различным соотношением компонентов. 4. Разработка и применение методов оценки концентрации хлоросомных бактериохлорофиллов по спектрам поглощения и по спектрам флуоресценции в экстрактах для мониторинга микробного сообщества в природных водоемах (совместно с сотрудниками биологического факультета МГУ). 5. Спектральные исследования влияния гуминовых препаратов различного происхождения на почвенные грибы при различных условиях выращивания (совместно с сотрудниками факультета почвоведения МГУ). 6. Изучение оптических свойств природных гуминовых веществ различных водоемов на примере Беломорского региона и водосбора Западной Двины (совместно с сотрудниками биологического и географического факультетов МГУ). 7. Изменение структуры обратных мицелл приводит к изменению эффективности процессов димеризации молекул красителей. Установлена линейная зависимость степени димеризации (1-Х) молекул красителей от размера мицелл Rh. На степень ассоциации как величина массы внутреннего тяжелого атома, так и величина заряда ионов красителей При этом, для галогенпроизводных флуоресцеина наблюдается эффект «внутреннего тяжелого атома» (1-Х) растет в ряду Э –ЭР – БР (бром-йод-хлор), который сказывается для всех исследованных Rh. 8. Установлено, что для всех исследованных мицеллярных растворов красителей наблюдается линейная зависимость угла между мономерными молекулами в димере . При этом для Ф, Э и БР градиенты роста практически не отличаются и имеют наибольшее значение для исследованных водно-мицеллярных растворов красителей , для ЭР рост от Rh намного меньше. 9. Экспериментально установлены термодинамические параметры димеризации молекул флуороновых красителей. Наименьшее значение свободной энергии G формирования димеров (потенциал Гиббса) в мицеллярных растворах растворах наблюдается для Ф. Галогенозамещение в молекулах Ф вызывает увеличение G. Для всех исследованных водно-мицеллярных растворов флуороновых красителей энтальпия . Наибольшее значение H наблюдается для димеризации молекул Ф, наименьшее для молекул ЭР. Увеличение размеров (гидродинамического радиуса Rh) мицелл вызывает линейный рост H с наибольшим коэффициентом наклона для Ф, и наименьшим для для ЭР. Для всех исследованных водно-мицеллярных растворов флуороновых красителей . Наибольшее значение энтропии S наблюдается для димеризации молекул, наименьшее для молекул ЭР. Увеличение гидродинамического радиуса Rh мицелл вызывает линейный рост для всех красителей. 10. В мицеллярных растворов исследованных красителей при всех значениях Rh ΔH < 0 и ΔS < 0 , что означает, что реакции димеризации в исследованных системах управляется энтальпией. Полученная в работе линейная зависимость между TS и H указывает на существование энтальпийно-энтропийной компенсации в димерных реакциях. Линейная корреляция, наблюдаемая между значениями TS и H позволила установить, что чем выше молекулярный вес галогена в молекуле красителя, тем эффективней увеличение H способствует димерной стабильности. 11. Установлено уменьшение среднего времени возбужденных состояний молекул исследованных красителей с ростом Rh , что объясняется ростом подвижности молекул воды и уменьшением эффекта их геометрического ограничения в обратных мицеллах. Определено время вращательной релаксации . Установлено, что , т.е. в величине времени вращательной релаксации сказывается «эффект тяжелого атома». С ростом Rh происходит уменьшение для всех трех исследованных красителей, что связано с увеличением микровязкости ограниченной водной среды внутри мицеллы. Проведенные исследования актуальны как для решения фундаментальных задач, так и для ряда практических применений, в том числе для создания новых поколений функциональных элементов фотоники и оптоэлектроники, в биомедицинских исследованиях, для оценки качества окружающей среды и экологического статуса экосистем. | ||
17 | 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. | Исследование межмолекулярных взаимодействий в конденсированных средах спектрально-люминесцентными методами |
Результаты этапа: В результате проведенных в 2022 году исследований были получены следующие основные результаты: 1. Впервые получены зависимости от температуры спектрально-люминесцентных характеристик комплексов редкоземельных элементов с N-гетероциклическим лигандом при одновременном присутствии двух излучающих центров (европий + тербий). Измерения проводились в физиологическом диапазоне температур (20-60 °С). Получены времена жизни ионов европия и тербия в растворах при различных температурах, зависимости квантового выхода люминесценции от температуры. Рассчитаны отношения интегральных интенсивностей люминесценции ионов европия и тербия в зависимости от температуры. Обнаружено, что время жизни люминесценции ионов европия и тербия в растворе не зависит от порядка смешивания лиганда, европия и тербия и не меняется в диапазоне температур от 20 до 60 °С. 2. Впервые исследованы спектры поглощения, люминесценции и кинетика затухания люминесценции ионов уранила (UO22+) в присутствии органических реагентов на основе 2,2΄-бипиридилдикарбоксамидов с различными заместителями. Определены квантовые выходы и времена жизни люминесценции гексагидрата нитрата уранила, а также комплексов уранила с органическими лигандами в растворах ацетонитрила. Установлено, что в спектрах люминесценции комплексов уранила присутствуют полосы, соответствующие флуоресценции лиганда (в УФ области) и иона уранила (в видимой области спектра). Данные факты свидетельствуют об образовании координационного соединения с уранилом в качестве центрального иона. Интенсивность люминесценции комплексов уранила уменьшается по сравнению с солью уранила, происходит значительное уменьшение квантового выхода люминесценции. Сильнее всего данный эффект заметен в присутствии метокси-замещенного лиганда. Показано, что наличие лигандов в изученных соединениях приводят к тушению люминесценции иона уранила и уменьшению времени жизни люминесценции иона уранила в 2 раза по сравнению с солью UO2(NO3)2·6H2O. Предложен механизм передачи энергии в комплексах уранила. 3. Получены спектральные характеристики бактериохлорофиллов (Бхл) d и e (хлоросомных Бхл, главных фотосинтетических пигментов зеленых серных бактерий) в нескольких органических растворителях, которые широко используются в биохимических исследованиях. Зарегистрированы спектры поглощения и флуоресценции Бхл d и e в ацетоне, метаноле, этаноле и изопропаноле, а также в смесях ацетон-этанол (7:2) и ацетон-метанол (7:2). Показана схожесть длины волны максимумов поглощения и испускания флуоресценции обоих типов Бхл (d и e) в мономерной форме, однако при этом выявлена зависимость данных спектральных характеристик от растворителя. Определена последовательность растворителей, соответствующая сдвигу максимумов спектров поглощения и флуоресценции в область больших длин волн: ацетон → ацетон:этанол (7:2) → ацетон:метанол (7:2) → изопропанол → этанол → метанол. Эти наблюдения могут свидетельствовать о различном взаимодействии флуорофора с окружающими молекулами растворителя. Наблюдаемые в работе закономерности объяснены с точки зрения теории сольватофлуорохромии. 4. Проанализированы спектрально-люминесцентные свойства растворенного органического вещества (РОВ) природного происхождения из двух меромиктических озер на побережье Кандалакшского залива Белого моря. В качестве объектов исследования взяты пробы природной воды с различных глубин из меромиктических озер Трехцветное и Еловое. Впервые получены зависимости квантового выхода и максимума испускания флуоресценции от длины волны возбуждения в широком диапазоне изменения длины волны возбуждения (250…500 нм) для разных горизонтов стратифицированных водоемов. Показано, что зависимости максимума полосы испускания флуоресценции от длины волны возбуждения в обоих озерах на всех исследованных глубинах имеют схожий характер, наблюдается минимум около 310 нм, что соответствует «синему сдвигу» полосы флуоресценции РОВ (смещение максимума в коротковолновую область). Зависимости квантового выхода флуоресценции от длины волны возбуждения в двух озерах также имеют похожий характер (максимумы при 340 и 370-390 нм), но при этом абсолютная величина квантового выхода флуоресценции значительно различается в слоях воды, взятых на разной глубине (значения квантового выхода флуоресценции принимали значения от 1.4% до 2.4% при длине волны возбуждения 340 нм), что может быть следствием различия структурных характеристик РОВ в этих озерах. 5. Исследованы спектральные характеристики флуоресценции молекул родамина 6Ж (Р6Ж), допированных в различные слои одномерных фотонных кристаллов (ФК) при различных углах регистрации излучения. Исследованные ФК отличаются спектральным положением фотонной запрещенной зоны (ФЗЗ) по отношению к спектру люминесценции Р6Ж. Полученные результаты экспериментального исследования спектрально-флуоресцентных характеристик Р6Ж показывают возможность модификации спектров флуоресценции молекул красителя при выборочном допировании в различные слои полимерных ФК, изготовленных методом спин-коатинга. Предложен метод расчета плотности электромагнитных мод ФК. Произведено сравнение спектральных характеристик флуоресценции Р6Ж с рассчитанной зависимостью относительной плотности электромагнитных мод от длины волны для различных углов регистрации излучения. Экспериментальные и теоретические зависимости демонстрируют хорошее совпадение. 6. Исследованы спектрально-флуоресцентные характеристики молекул BSA в мягкой короне AgNP при различных значениях рН указывают на формирование комплекса BSA + AgNP. Максимум значения константы связи комплекса (Kass) наблюдается при рН = 6,0. При этом же значении рН наблюдается максимумальные значения биомолекулярной константы скорости тушения флуоресценции BSA (Kq) и количество сайтов связывания (коэффициента Хилла (n)). При больших и меньших рН (относительно рН = 6,0) эти параметры взаимодействия BSA и AgNP уменьшаются. Зависимости толщины мягкой короны BSA (d) от рН имеют аналогичный вид ( увеличение в области рН 3,56,0 и уменьшение в области рН 6,0 8,0). Вариация параметров взаимодействия BSA и AgNP обусловлено изменением конформационных модификаций белка (изменение содержания -спирали) и микроокружения Tyr и Trp остатков белка в мягкой короне (гидрофобности белка). | ||
18 | 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Исследование межмолекулярных взаимодействий в конденсированных средах спектрально-люминесцентными методами |
Результаты этапа: В результате проведенных в 2023 году исследований были получены следующие основные результаты: 1. Впервые исследованы спектрально-люминесцентные характеристики (спектры поглощения, испускания и возбуждения люминесценции, кинетика затухания люминесценции) смешанных растворов комплексов европия и тербия с лигандом 4Py в ацетонитриле при различных соотношениях европия и тербия в диапазоне температур 20-60 °C. Получено, что зависимости интенсивности люминесценции европия и тербия в растворах смешанных комплексов от температуры имеют аналогичный характер, что и для комплексов только с одним типом металла. Обнаружено, что изменение люминесценции европия в растворах смешанных комплексов носит необратимый характер, тербия – обратимый. 2. Получены коэффициенты чувствительности люминесценции к температуре ионов тербия и европия в смешанных комплексах редкоземельных элементов. Получены зависимости отношения интенсивностей люминесценции европия и тербия от температуры при различных соотношениях европия и тербия в смешанных системах. Предложено использовать отношение интенсивностей ионов разных редкоземельных элементов в смесях в качестве температурного параметра. 3. Впервые определены коэффициенты экстинкции в полосе длинноволнового поглощения бактериохлорофиллов d и e в нескольких органических растворителях: этаноле, изопропаноле, смеси ацетона и этанола, а также ацетона и метанола. Получена общая формула для измерения концентрации бактериохлорофилла d или e спектрофотометрическим методом. 4. Исследованы спектральные свойства растворенного органического вещества (РОВ) водоема, искусственно отделенного дамбой от Белого моря - губы Канда. Для сравнения проанализированы данные для РОВ естественных меромиктических водоемов Беломорского побережья. Выявлены различия в спектрально-оптических свойствах РОВ двух частей искусственно отделенного водоема и природных водоемов, изолированных от Белого моря в результате естественных процессов. 5. Изучены спектрально – флуоресцентные характеристики бычьего сывороточного альбумина (БСА) при различных pH в буферных растворах при добавлении наночастиц серебра (SNP), золота (GNP) и флуоресцентного красителя – бенгальского розового (БР). С помощью метода Бенези – Хильдебранда, были рассчитаны константы ассоциации Kapp наночастиц металлов с BSA, при разных концентрациях белка в различных pH. Для всей области исследованных рН константы ассоциации для системы наночастицы серебра и БСА больше чем для системы золотые наночастицы золота и БСА. Причем зависимости Kapp от рН немонотонные с максимум при рН=5,0. При рН=5,0 различие в Kapp для золотых и серебряных частиц максимально. Установлено, что в процессе взаимодействии наночастиц серебра и BSA, участвуют остатки Тирозина, а при взаимодействии GNP и BSA в основном триптофан формирует флуоресценцию комплекса. 6. Методами время разрешенной флуоресцентной спектроскопии измерены кинетики затухания люминесценции акридинового оранжевого (АО) в матрицах одномерного фотонного кристалла (ФК) на основе окисленного мезопористого кремния. Установлено, что для ФК наблюдается немонотонная зависимость от , с минимумом совпадающим с фотонной запрещенной зоной (ФЗЗ) ФК. Произведен расчет модифицированной плотности распространяющихся и эванесцентных электромагнитных мод в одномерном фотонном кристалле. Показано, что плотность ЭМ мод распространяющихся и эванесцентных – максимальна на краях ФЗЗ, что приводит к усилению люминесценции и поглощения молекул в этой области, а значит увеличению скорости миграции энергии. Исследования подобного рода важны для изучения переноса энергии электронного возбуждения в сложных органических молекулах и комплексах, для понимания механизмов формирования спектрально-люминесцентных свойств комплексов редкоземельных элементов с органическими лигандами. Исследование флуорофоров природного происхождения, фотосинтетических пигментов крайне важно для мониторинга стратифицированных водоемов Арктики с сульфидной аноксией. Спектрально-оптические характеристики водной толщи морских заливов, естественно или искусственно отделенных от основного морского бассейна, могут служить объективным индикатором экологического состояния водоема. | ||
19 | 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. | Исследование межмолекулярных взаимодействий в конденсированных средах спектрально-люминесцентными методами |
Результаты этапа: | ||
20 | 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. | Исследование межмолекулярных взаимодействий в конденсированных средах спектрально-люминесцентными методами |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".