В рамках XVIII Менделеевского съезда по общей и прикладной химии была развернута выставка научных разработок. Оптический сенсорный элемент на основе наноструктур, представленный на ней, может оказаться очень полезным для анализа различных сред в химической промышленности.

              В сентябре 2007 г. (24.09-27.09) прошел самый большой по численности, самый представительный российский химический форум – XVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Такие съезды собираются один раз в 4-5 лет и привлекают внимание химической общественности. В этом году он был посвящен 100-летию Менделеевских съездов и открывал серию научных мероприятий, приуроченных к празднованию в 2009 году 175-летия со дня рождения Д.И.Менделеева. Одним из крупнейших спонсоров мероприятия была группа «Лукойл-Нефтехим». Выдающиеся химики, в числе которых - известные российские ученые и нобелевские лауреаты Ж..-М. Лен (Франция), Р. Шрок (США) - рассказывали о ярчайших достижениях в мировой химической науке, обсуждали отдельные направления развития химии наноструктур и нанотехнологий, супрамолекулярной химии, нефтехимии, нефтепереработки и катализа, биомолекулярной химии и биотехнологий, актуальные проблемы химии высоких энергий. В программу съезда было включено 17 пленарных докладов, секционные доклады на пяти международных симпозиумах, стендовые сообщения и два круглых стола по основным направлениям химической науки и технологий. В холле нового здания Президиума РАН была развернута выставка научных разработок. Экспонатов было много, остановлюсь лишь на одном.

              Оптический сенсорный элемент на основе наноструктур может оказаться очень полезным для анализа различных сред в химической промышленности. 
              Эту малютку можно увидеть только в микроскоп. На кремниевой подложке с трудом просматриваются 4 крохотные точки, каждая из которых при существенном увеличении оказывается набором из 12 сенсорных элементов. Размер отдельно взятого элемента не больше 200 микрон. Каждый их них реагирует на газовую смесь, попадающую в ячейку, и по-разному откликается на ее составляющие.

 
На фото: Хемочип. Молекулы-индикаторы – в квадратном окошке (их не видно)

              При взаимодействии с молекулами газа у сенсорных молекул-индикаторов сдвигается спектр и интенсивность флуоресценции. Этот оптический отклик можно считывать с помощью детектора. Для этого хемочип кладется под микроскоп, изображение оптического изменения записывается на видеокамеру и обрабатывается компьютером с помощью специального программного обеспечения. И тут же компьютер выдает информацию о составе газовой смеси. В настоящий момент микроскоп, видеокамера и компьютер имеют стандартные размеры, но в ближайшем будущем все они спрячутся в компактном устройстве, по размеру не больше сотового телефона. Ни в какое сравнение не идет с классическим газовым анализатором, который работает селективно, реагируя исключительно на какое-то одно вещество смеси. Для того чтобы таким анализатором определить состав анализируемого газа, специалисту требуется несколько различных устройств. В случае с хемочипом одного его достаточно. Фактически он заменяет мощную промышленную хорматографическую систему.

На фото: Реакция молекул-индикаторов на различные газовые смеси

              Технология создания хемочиппа хорошо отработана, запатентована и великолепно воспроизводится. А, значит, вскоре его можно будет использовать в портативных газовых анализаторах – для контроля качества пищевых, фармацевтических и фармацевтических продуктов, диагностики заболеваний, мониторинга состава воздуха, а также детектирования взрывчатых и отравляющих веществ. Остается добавить, что хемочип разработан Центром фотохимии РАН, а программное обеспечение – компанией SIAMS. 

Елена Моргунова
Фото Центра фотохимии