AP08856173 — Сезімталдығы жоғары биосенсорларды құру үшін аз өлшемді жартылай өткізгіш материалдардың синтезі және қасиеттерін зерттеу

Жобаның өзектілігі: Жартылай өткізгішті наноматериалдар негізіндегі биомолекулалардың нано/пикомолярлық концентрацияларына жететін мақсатты аналиттерді жылдам анықтауға қабілетті биосенсорларды жасау физиологиялық және метаболикалық параметрлерді бағалауда, сондай-ақ қоршаған ортаны қорғауда халық денсаулығы үшін маңызды бағыт болып табылады. ZnO және оған негізделген композиттердің люминесценттік, фотокаталитикалық, пьезоэлектрлік, химиялық және жартылай өткізгіштік қасиеттері сигналдарды анықтаудың әртүрлі түрлерін қолдана отырып, биосенсорларды жасауға мүмкіндік береді. Жобаның ғылыми жаңалығы жартылай өткізгішті және көміртекті наноматериалдардың композиттерін синтездеудің арзан әдістерін жасауда, олардың физикалық және химиялық қасиеттерін зерттеуде, қасиеттерінің геометриялық параметрлерге және құрылымына тәуелділігін негіздеуде. синтезделген композициялық қосылыстар, олардың бірегей қасиеттерінің үйлесімі жоғары сезімталдық пен селективті аналитикалық құрылғыларды жасауда қолдануға перспективалы жаңа материалдарды алуға мүмкіндік береді.

Жобаның негізгі мақсаты: Төмен өлшемді жартылай өткізгіш материалдардың бақыланатын синтезінің арзан әдістерін әзірлеу, медицинада, сенсорлық электроникада, қоршаған ортаның жай-күйін және сапасын бақылау үшін жоғары сезімтал биоаналитикалық құрылғыларды жасау мақсатында олардың физикалық-химиялық қасиеттерін зерттеу. тамақ өнеркәсібі өнімдерін бақылау.

Ғылыми жетекшісі: Ph.D. докторы, Қауымдастырылған профессор, Гриценко Леся Владимировна

Алынған нәтижелер: ҒЗЖ аясында ZnO нанобөлшектерін химиялық тұндыру әдісімен алудың қарапайым әрі экологиялық қауіпсіз тәсілі әзірленді, бұл әдіс басқарылатын морфологиясы бар жоғары кристалды құрылымдарды алуға мүмкіндік береді. Сілті концентрациясының ZnO құрылымдық, оптикалық және фотокаталитикалық қасиеттеріне әсері анықталып, органикалық ластағыштарды тиімді ыдыратуға қолайлы оңтайлы жағдайлар белгіленді. ZnO–CuO композиттік құрылымдарын алудың төмен шығынды әдісі әзірленіп, олардың құрамының фотокаталитикалық белсенділікке әсері зерттелді. ITO негізінде жоғары бағытталған ZnO наноқұрылымдары синтезделіп, ферменттерді иммобилизациялауда және биосенсорлар жасауда жоғары тиімділік көрсетті. Зерттеулер модификацияланған электродтардың глюкозаны анықтауда жоғары сезімталдығын дәлелдеді. CD44 биомаркерін анықтауға арналған талшықты-оптикалық биосенсор әзірленіп, оның жоғары селективтілігі мен қайта қолдану мүмкіндігі көрсетілді. Алынған нәтижелер фотокатализ, сенсорлық электроника және медициналық диагностика салаларында қолдануға перспективалы.

Жарияланымдар тізімі 

1. Maraeva E.V., Permiakov N.V., Kedruk Y.Y., Gritsenko L.V., Abdullin Kh.A. Creating a virtual device for processing the results of sorption measurements in the study of zinc oxide nanorods // Chimica Techno Acta. – 2020. – Vol. 7, No. 4. – P. 154–158. – DOI: https://doi.org/10.15826/chimtech.2020.7.4.03
2. Кедрук Е.Ю., Айтжанов М.Б., Гриценко Л.В., Абдуллин Х.А. Влияние температуры синтеза на свойства нанокомпозитов ZnO/CuO // Вестник КазНИТУ. – 2020. – № 5 (141). – С. 729–734. – URL: https://vestnik.satbayev.university/index.php/journal/issue/view/63/60
3. Мараева Е.В., Пермяков Н.В., Кедрук Е.Ю., Гриценко Л.В., Абдуллин Х.А. Создание виртуального прибора для обработки результатов сорбционных измерений при исследовании наностержней оксида цинка // Материалы Международной конференции «ФизикА». – СПб., 2020. – С. 189–190. – URL: http://physica.spb.ru/data/uploads/2020/thesises-2020.pdf
4. Abdullin A.Kh., Gabdullin M.T., Zhumagulov S.K., Ismailova G.A., Gritsenko L.V., Mirzaeian M., Kedruk Y.Y. Stabilization of the Surface of ZnO Films and Elimination of the Aging Effect // Materials (Basel). – 2021. – Vol. 14, No. 21. – P. 1–11. – URL: https://www.mdpi.com/1996-1944/14/21/6535
5. Кедрук Е.Ю., Айтжанов М.Б., Палтушева Ж.У., Гриценко Л.В., Абдуллин Х.А. Влияние термической обработки на фотокаталитические свойства наностержней оксида цинка // Материалы Сатпаевских чтений. – Алматы, 2021. – Т. 1. – С. 1094–1097. – URL: https://official.satbayev.university/download/document/20338/Сатпаевские%20Чтения%202021%20-%201%20том.pdf
6. Палтушева Ж.У., Гриценко Л.В. Применение наноструктурированного оксида цинка в биосенсорных устройствах // Материалы Сатпаевских чтений. – Алматы, 2021. – Т. 1. – С. 1101–1105. – URL: https://official.satbayev.university/download/document/20338/Сатпаевские%20Чтения%202021%20-%201%20том.pdf
7. Кедрук Е.Ю., Палтушева Ж.У., Гриценко Л.В., Абдуллин Х.А. Разложение органических соединений под действием фотокаталитически активного ZnO // Материалы Международной конференции «Аморфные и микрокристаллические полупроводники». – СПб., 2021. – С. 130–131. – URL: http://www.ioffe.ru/AMS/AMS12/Proceedings_AMS_2021.pdf
8. Гриценко Л.В., Палтушева Ж.У., Кедрук Е.Ю., Абдуллин Х.А. Исследование фотокаталитической активности наноструктурированного оксида цинка // ФизикА.СПб: тезисы докладов международной конференции. – СПб., 2021. – С. 120–121. – URL: http://physica.spb.ru/data/uploads/2021/physicaspb-tesises-2021.pdf
9. Акт внедрения результатов НИР в учебный процесс.
10. Kedruk Y.Y., Baigarinova G.A., Gritsenko L.V., Cicero G., Abdullin Kh.A. Facile Low-Cost Synthesis of Highly Photocatalytically Active Zinc Oxide Powders // Frontiers in Materials. – 2022. – Vol. 9. – P. 1–11. – URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmats.2022.869493/full
11. Kedruk Y.Y., Bobkov A.A., Gritsenko L.V., Moshnikov V.A. Investigation of the Properties of Zinc Oxide by the Method of Impedance Spectroscopy // Glass Physics and Chemistry. – 2022. – Vol. 48, No. 2. – P. 123–129. – URL: https://link.springer.com/article/10.1134/S1087659622020043
12. Кедрук Е.Ю., Айтжанов М.Б., Гриценко Л.В., Абдуллин Х.А. Использование оксида цинка для разложения органических соединений // Вестник КазНУ. – 2022. – № 2 (81). – С. 60–67. – URL: https://bph.kaznu.kz/index.php/zhuzhu/article/view/1545/1569
13. Paltusheva Zh.U., Alpysbaiuly N., Kedruk Y.Y., Zhaidary A.D., Aitzhanov M.B., Gritsenko L.V., Abdullin Kh.A. Photocatalytic activity of zinc oxide–graphene oxide composites // Вестник КарГУ. – 2022. – № 2 (106). – С. 101–110. – URL: https://physics-vestnik.ksu.kz/apart/2022-106-2/12.pdf
14. Кедрук Е.Ю., Бобков А.А., Гриценко Л.В., Мошников В.А. Исследование свойств оксида цинка методом импедансной спектроскопии // Физика и химия стекла. – 2022. – Т. 48, № 2. – С. 170–179. – URL: https://sciencejournals.ru/view-article/?j=fizkhst&y=2022&v=48&n=2&a=FizKhSt2202004Kedruk
15. Кедрук Е.Ю., Жайдары А.Д., Қадау А.Т., Гриценко Л.В. Определение оптимальных параметров для фотокаталитической деградации полупроводниковых материалов // Материалы Международной конференции студентов и молодых ученых «Фараби әлемі». – Алматы, 2022. – С. 96.
16. Толубаева Д.Б., Гриценко Л.В. Влияние глюкозооксидазы на электрохимические свойства биосенсоров // Труды LVII Международной научно-практической конференции «Advances in Science and Technology». – Москва, 2022. – С. 95–97. – URL: http://xn--80aa3afkgvdfe5he.xn--p1ai/AST-47_originalmaket_N.pdf
17. Абдуллин Х.А., Гриценко Л.В., Кедрук Е.Ю., Палтушева Ж.У. Способ получения фотокаталитически активных порошков оксида цинка: патент РК № 35707; заявл. 2021/0249; опубл. 10.06.2022.
18. Гриценко Л.В., Калкозова Ж.К., Абдуллин Х.А. Методы получения и исследования тонких плёнок и слоёв оксидных полупроводников: монография.