Основные результаты, полученные в последние годы:

ОУНТ: ДНК (РНК) нанобиогибриды: структурные, спектральные и энергетические характеристики

	Показано, что гибридизация однонитевой РНК адсорбированной на поверхность одностенной углеродной нанотрубки (ОУНТ) с комплементарной нитью не приводит к образованию совершенного дуплекса из-за сильного взаимодействия адсорбированного полимера с нанотрубкой; ChemPhysPhysChem, (2008) 9, 2872, Nanoscale Research Lett. (2014) 9, 157, J. Phys. Chem. C, (2015) 119, 11991
	Установлено, что адсорбция неупорядоченного гибкого полинуклеотида на углеродную нанотрубку менее эффективна, чем упорядоченого полимера; J. Phys. Chem. B, (2013) 117, 2636
	Впервые обнаружен эффекта гипохромизма углеродных нанотрубок (уменьшение интенсивности поглощения света в ультрафиолетовой области), которое обусловлено диполь-дипольным взаимодействием в возбужденных состояниях между π-π-системами нанотрубок и нуклеиновыми основаниями полинуклеотидов или ДНК, адсорбированых на поверхность нанотрубки; Carbon (2010) 48, 3682
	Построен ряд коротких полинуклеотидов по степени уменьшения их энергии взаимодействия с углеродной нанотрубкой (d(T)25>d(C)25>d(A)25≈d(G)25), кроме того показано, что гидроксильная группа в структуре рибозы полирибонуклеотида снижает как скорость его адсорбции на нанотрубку, так и энергию взаимодействия между ними; J. Phys. Chem. B (2011) 115, 9271
	Впервые показана возможность самоосборки наноструктуры в водной суспензии, которая состоит из углеродных нанотрубок с адсорбированным анионным полимером (РНК); этот процесс происходит благодаря i) катионному порфирину, ii) за счет гибридизации адсорбированного полимера с другим биополимером; J. Mat. Chem. (2012) 22 10795, Mol.Cryst. Liq.Cryst. (2008) 497, 339, Fullerenes, Nanotubes, and Carbon Nanostructures, (2010) 18531)
	Показано возможность выстраивания изолированных ОУНТ в вытянутых полистирольных или желатиновых пленках, контроль за выстраиванием осуществлялся с помощью поляризованной рамановской спектроскопии или абсорбционной спектроскопии видимого и ближнего ИК диапазонов. Adv. Funct. Mater. (2012), 22, 2177; Physica E 93 (2017) 92.

Связывание полинуклеотидов с оксидом графена (GO)

Изучено взаимодействие между полирибонуклеотидом (поли(rC)) и оксидом графена (GO). Выявлены спектральные сдвиги электронных и колебательных полос поли(rC) и изменение в термостабильности полимера при его адсорбции на поверхность GO. Моделирование с помощью молекулярной динамики процесса адсорбции олигомеров r(C)10 и r(C)30 на графен показало разрушение их упорядоченной структуры за счет π-π стекинга оснований (цитозинов) на графене. Когда олигомер адсорбируется на поверхности оксида графена, их комплекс дополнительно стабилизируется водородными связями между цитозинами и кислородносодержащими группами GO. Полученная информация об адсорбции относительно длинных цепей ДНК/РНК на GO необходима при разработке новых геносенсоров, наноразмерных платформ для доставки лекарств в клетки и других применений GO в наномедицине. J. Phys. Chem. C 2017, 121, 18221

Исследование нековалентного взаимодействия биомолекул с углеродными наноструктурами:

	Было показано, что катион-π взаимодействие значительно увеличивает энергию связи катионных хромофоров, положительно заряженных нуклеиновых оснований с поверхностью углеродных нанотрубок, а их структура изменяется за счет адсорбции на искривленную поверхность нанотрубки; J. Phys. Chem. C (2010), 114, 16215, J. Phys. Chem. C (2012), 116, 20579; J. Mol. Graph. and Modelling (2016) 70, 77
	Изучены наноструктуры, образованные линейными гетероциклическими молекулами (такими как имидазофеназин и его производные) с нанотрубками или графеном, было обнаружено влияние кривизны углеродной поверхности нанотрубок, а также боковых групп в структуре этих молекул, на энергию взаимодействия с наноуглеродом; показана возможность варьирования поляризуемостью графена или нанотрубок, возникаемой на их поверхности при адсорбции таких молекул. ChemPhysChem (2016) 17, 1204; Chem. Phys. (2017) 483-484, 68
	Изучено влияние кривизны поверхности углеродных нанотрубок на энергию взаимодействия между Уотсона-Криковыми парами оснований нуклеиновых кислот; Chem.Phys.Lett. (2014) 610-611, 186
	С помощью DFT расчетов и молекулярной динамики изучены структуры гибридов, образованных порфином и мезо-5,10,15,20-тетрафенилпорфирином (ТФП) с графеном, определены энергии взаимодействия между ними. Проанализировано влияние периферийных колец, расположенных вокруг порфиринового ядра в структуре ТФП, на энергию взаимодействия порфирина с графеном. Computational and Theoretical Chemistry 1133 (2018) 1–6

Исследование люминесценции полупроводниковых углеродных нанотрубок:

	Обнаружено значительное увеличение интенсивности свечения полупроводниковых ОУНТ после допирования их водной суспензии цистеином; показано, что допирование суспензии другими аминокислотами оказывает значительно меньшее влияние на свечение нанотрубок; Chem. Phys. Lett. (2015) 623, 51, J. Fluoresc. (2016) 26 1951, Materials Chem.Phys. (2017) 186, 131, Nanoscale Research Lett. (2016) 11490
	Показано, что изменяя плотность полимерного покрытия поверхности полупроводниковых углеродных нанотрубок, удается повысить чувствительность люминесценции нанотрубок к добавлению в их водную суспензию ряда биомолекул; Optics and Spectroscopy (2014) 117, 428, Ukr. Phys. Journ. (2016) 61, 932, Materials Chem.Phys. (2017) 186, 131
	Впервые обнаружен и изучен перенос энергии экситонами между изолированными полупроводниковыми углеродными нанотрубками в самособирающей наноструктуре, в которой нанотрубки с адсорбированной ДНК связываются катионным порфирином. Phys.Chem.Chem.Phys. (2014) 16, 10914
	Показано, что редокс активная молекула (например, дитиотреитол) может применяться для контроля за степенью упорядочения биополимера на углеродной нанотрубке и служить в качестве молекулярного зонда для обнаружения поверхностных дефектов на нанотрубках, за счет влияния на свечение полупроводниковых нанотрубок; Chem.Phys. (2014) 438, 23.
	Выявлено, что свечение полупроводниковых углеродных нанотрубок в водной суспензии менее чувствительно к допированию глутатионом (GSH) чем цистеином. Экспериментальные исследования люминесценции нанотрубок, покрытых биополимером, показали, что тиолсодержащее соединение с меньшим окислительно-восстановительным потенциалом (более сильный восстановитель) вызывает большее возрастание свечения ОУНТ. Построен ряд таких тиольных соединений по степени прироста интенсивности свечения нанотрубок DTT>DTE>cysteine>GSH. Chem.Phys (2019) 516, 218-224

Композитные пленки из одностенных углеродных нанотрубок с сильным окисленным графеном

Созданы и изучены наногибриды одностенных углеродных нанотрубок с оксидом графена (GO-SWNT), в водной суспензии, и в пленках, полученных вакуумной фильтрацией. Выполнены низкотемпературные измерения электропроводности этих композитных пленок в интервале температур 5-291 К. Выявлены спектроскопические проявления взаимодействия GO и SWNT в гибриде, оценена энергия взаимодействия между компонентами, обнаружена проводимость в композитной пленке, хотя в пленке GO проводимость не наблюдалась. Наблюдаемое уменьшение проводимости с понижением температуры в композитных пленках проявляет сходство с проводимостью, наблюдаемой в неупорядоченных полупроводниковых системах. Low Temperature Physics 2019

Впервые получены композитные пленки 5-галогензамещенных урацила (5-фторурацил, 5-хлорурацил) с оксидом графена, показано, что моды, связанные с колебаниями групп NH, наиболее чувствительны к изменениям структуры композитных пленок. Low Temperature Physics 43 (3), 2017, 400; Low Temperature Physics 44 (8), 2018, 847.

Низкотемпературная спектроскопия изолированных биомолекул и их наноразмерных комплексов.

Впервые оценены заселенности основных структурных изомеров 2’-дезоксиаденозина и аденозина, установлены его характеристические спектральные полосы и показано, что пуриновые нуклеозиды имеют более прочные внутримолекулярные Н-связи, чем пиримидиновые нуклеозиды. Low Temperature Physics 40 (6), 2014, 565; Low Temperature Physics 41 (11), 2015, 936;

Спектроскопическое исследование связывания противораковых препаратов с биологическими макромолекулами

Выявлено формирование стойких протяженных самоупорядоченных агрегатов трикатионного мезо-порфирина на неорганическом полифосфате (смесь J- и H-агрегатов несколько сотен нанометров в диаметре). Определены спектроскопические свойства и структурные характеристики агрегатов, методом DFT рассчитаны их наиболее предпочтительные структуры.Biophys. Chem. (2014) 185, 39.

Показано, что повышенная противораковая активность нового металлизированного цинком порфирин-имидазофеназинового конъюгата может быть обусловлена двойной стабилизацией квадруплексной poly(G) обеими компонентами гибрида. Встраивание порфириновой части в желобок poly(G) усиливается интеркаляцией феназиновой части конъюгата между гуаниновых оснований, что вызывает нарушение теломеразной активности и угнетает рост раковых клеток. J. Fluoresc. (2015) 25, 1897.

Масс-спектрометрическое исследование нанокластеров биомолекул

	Получены доказательства сохранения квазициклической или квазиспиральной самоорганизации полимерной цепочки ПЭГ вокруг протонированного основания цитозина в процессе переносе их нековалентного комплекса из жидкой в газовую фазу, полученные с помощью масс-спектрометрии с электроспреем и молекулярной динамики. J. Analyt. Chem. (2015) 70, 1533. doi: 10.1134/S1061934815130110s
	Модуляция редокс-активности катионного красителя метиленового синего, адсорбированного на отрицательно заряженном нанослое сурфактанта в мономерной или димерной форме, обнаружено с использованием нового масс-спектрометрического подхода. Реакция восстановления димера и ее отсутствие для мономера согласуется с биологическим действием красителя при фотодинамической терапии. RSC Advances (2014) 4, 60260. doi:10.1039/C4RA09592H
	Образование нанокластеров серебра Agn+ в среде полиэфиров показано методом масс-спектрометрии; установлен механизм образования наночастиц Agn, включающий обертывание иона Ag+ полиэфирной цепочкой. Впервые обнаружены промежуточные продукты синтеза, содержащие атомы водорода AgnH+ (n=2,4,6). J. Analyt. Chem. (2017) 72, 1289, doi:10.1134/S1061934817130032; J. Analyt. Chem. (2012) 67, 987.
	В рамках проблемы комбинированного действия лекарств обнаружена конкуренция между противомалярийными производными артемизинина и аспирином за связывание с фосфолипидными мембранами, установленная с помощью масс-спектрометрии с електропреем и квантово-химического моделирования. Этот результат указывает на модуляцию мембранотропной активности этих препаратов при их совместном действии. Chem. Phys., (2015), 455, 81, doi:10.1016/j.chemphys.2015.04.014
	Образование стабильных нековалетных комплексов кардиопротектора флокалина с аминокислотами Lyz и Thr обнаружена методами масс-спектрометрии и квантовой механики. Такие комплексы моделируют биологически значимые взаимодействия препарата с KАТР доменами мембранных каналов, обогащенных этими двумя аминокислотами, в биологических системах. J. Mol. Struct., (2017), 1146, 441, doi:10.1016/j.molstruc.2017.06.007