Хромогенные молекулярные системы для фотодинамических хемосенсоров

В развивающейся технологии химических сенсоров существенная роль принадлежит разработке новых чувствительных элементов и исследованию их свойств. К сожалению, простые, селективные и чувствительные хемосенсоры, способные к автономному действию в течение длительного времени без заметного ухудшения рабочих параметров, все еще не доступны. Такие процессы как загрязнение, разложение, вымывание или выщелачивание активной поверхности известных в настоящее время сенсоров значительно влияют на их рабочие характеристики (чувствительность, селективность, время отклика). Это означает, что активная поверхность чувствительного элемента должна периодически удаляться от образца и заново калиброваться. В этой связи, необходим принципиально иной подход к химическому распознаванию, основанный на применении «интеллектуальных» материалов, химическими и физическими свойствами которых можно обратимо управлять при помощи света, например фотохромные молекулы. Функционализированные фотохромные структуры, способные к фотоуправляемому связыванию с целевыми аналитами, представляют собой пример перспективных сенсорных платформ для распознавания с оптическим откликом. Проект направлен на дизайн, разработку методов синтеза и получение образцов фотоуправляемых хромогенных молекулярных систем на основе спироциклических соединений с ионофорными фрагментами для фотодинамических хемосенсоров на катионы металлов и анионы. Основной методологический подход достижения поставленных целей заключается в комплексном использовании синтетических возможностей, теоретического моделирования и спектрально-кинетических фотохимических исследований. В результате выполнения проекта будут созданы хромогенные молекулярные системы для фотодинамических хемосенсоров, которые позволят проводить мониторинг содержания ионов металлов, а с другой стороны создать на их основе недорогие тестовые системы экспресс-контроля биологических жидкостей для медицинских приложений. Полученные при выполнении проекта новые данные позволят расширить представление о свойствах материалов и будут использованы в курсах по подготовке специалистов по таким направлениям как "Аналитическая химия", "Химические сенсоры", “Полифункциональные материалы” в Южном федеральном университете, которая будет доступна при сетевых коллаборациях с российскими вузами. Выполнение данного проекта повысит вклад российских исследователей в развитие методологических основ создания «интеллектуальных» молекулярных материалов для сенсорных платформ нового поколения.