В рамках конкурса на грантовое финансирование молодых ученых по проекту «Жас ғалым» на 2022-2024 годы учёные Центра физико-химических методов исследования и анализа КазНУ им. аль-Фараби реализуют проект по определению оптимальных условий получения гибридного материала с требуемыми сенсорными, морфологическими и электрохимическими свойствами.

Метод молекулярного импринтинга является простым и эффективным методом молекулярного распознавания. Молекулярно-импринтированные полимеры (MIP) являются многообещающими кандидатами в области химических и электрохимических сенсоров благодаря образованию искусственных рецепторов, предназначенных для определения целевых аналитов. Помимо высокой селективности, MIP имеют высокую эффективность, стабильность и стойкость к агрессивным химическим средам. Однако, MIP не обладают проводимостью, что явно ухудшает электрохимические характеристики чувствительного материала. Для решения этих проблем, импринтированные полимеры комбинируются с биомолекулами, антителами, наночастицами металла и оксидов металла, также с графеном и производными графена.

Наиболее часто используемыми методами синтеза являются такие методы как, полимеризация в массе, эмульсионная, суспензионная полимеризация и полимеризация осаждения. Но использование этих методов ограничено образованием слабых взаимодействии между шаблоном и мономером, присутствием остатков поверхностно-активных веществ и неоднородностью синтезированных пленок. Чтобы устранить эти проблемы используют электрохимический метод синтеза, который дает возможность получить тонкий слой MIPs в тесном контакте с поверхностью электрода. Это позволяет ускорить процессы экстракции и повторного связывания.

В этой работе для тестирования чувствительного материала был выбран один из новых загрязняющих веществ – диклофенак. В литературе имеется мало исследований о подготовке чувствительных слоев для селективного распознавания и электрохимического обнаружения диклофенака с использованием технологии молекулярного импринтинга. Таким образом, в данном проекте предполагается проведение фундаментальных исследований по оптимизации процесса электрохимического синтеза на поверхности твердых электродов гибридного материала на основе молекулярно-импринтного полимера (MIP) в сочетании с ДНК и нановключениями металла/оксида металла, что поможет получить селективный чувствительный материал к DCF.

Основными потребителями разработок являются военная промышленность, электроника, авиация, для бытовых нужд.

Проект AP 14972840 Модификация твердых электродов методом электрохимического синтеза молекулярного биоимпритного полимера (MBIP)

Руководитель проекта - Рахымбай Гулмира Сапарқызы, PhD, и.о. доценат, Казахский национальный университет им. аль-Фараби