Заведующий
Мелихов Игорь Витальевич, д.х.н, г.н.с., член-корр. РАН
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
(495) 939-34-49
Сотрудники
Гопин Александр Викторович, н.с.
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
(495) 939-32-07
Козловская Эльмира Дмитриевна, к.х.н., с.н.с.
(495) 939-32-07
Мазина Светлана Евгеньевна, к.б.н., с.н.с
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
(495) 939-32-07
Николаев Александр Львович, к.х.н., в.н.с.
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
(495) 939-32-07
Рудин Всеволод Николаевич, к.х.н., в.н.с.
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
(495) 939-32-23
Северин Александр Валерьевич, к.х.н., доц.
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
(495) 939-32-07
Основные направления работ
Основное направление научной работы – выявление закономерностей физико-химических процессов при синтезе и использовании высокодисперсных кристаллических веществ, в том числе медицинского назначения, с целью разработки оптимальных технологий их получения.
В рамках общего направления
Изучение общих закономерностей распределения частиц дисперсных твердых веществ, выделяющихся из пересыщенных сред, по свойствам.
В рамках этого направления изучалось формирование дисперсной фазы различных веществ. Используя электронно-микроскопические снимки нано- и микрокристаллов выделившихся из пересыщенного пара или раствора, определялись функции распределения этих частиц по размеру. На основании этих данных сформулирована кинетическая модель кристаллизации и агрегации малорастворимых веществ. Аналогичный подход был использован при исследовании формирования наноструктурированного микрорельефа на поверхности полимерных тел (плёнок, гранул, мембран и т.д.). Ориентируясь на электронно-микроскопические изображения микрорельефа, можно определить скорости элементарных процессов, приводящих к данному нему. С этой целью сформулирована модель его образования на поверхности полимерных тел, описывающая связь функции распределения структурных элементов микрорельефа по состояниям с кинетикой образования макромолекул, агрегирования и объединения агрегатов в полимерное тело. Полученные данные обобщены в виде представления о морфологической памяти полимерных тел, состоящей в длительном сохранении ими неравновесных структур, доступных для изучения без разрушения тела, и возможности использовать результаты изучения для описания кинетики образования этих структур. Полученные закономерности находят применение в разработке моделей создания оптимальных технологий производства материалов.
1. Melikhov I.V., Nikolaev A.L., Gopin A.V., Bozhevol’nov V.E. A hierarchical model of crystallization in polymeric gels porous solids // Russian Journal of Physical Chemistry A, 2009, V. 83, No. 1, p. 71–76
2. Melikhov I.V., Mikheev N.B., Kulyukhin S.A., Lavrikov V.A., Kamenskaya A.N., Kozlovskaya E.D., Gopin A.V. Kinetics of aerosol formation in gas flows // Radiochemistry, 2010, V. 52, No. 3, p. 250-257
3. Мелихов И.В., Третьяков Ю.Д. Подходы к мезокинетической теории поиска оптимального технологического маршрута превращения сырья в материал // Теоретические основы химической технологии, 2013, том 47, № 1, с. 42-44
Изучения закономерностей твердофазной соносенсибилизации
Явление соносенсибилизации состоит в усилении воздействия ультразвука на различные, в первую очередь живые систему, в присутствии различных веществ. В случае твердофазной соносенсибилизации такими «усилителями» являются различные твердые нано- и микрочастицы, а также их агрегаты. На модельных полимерных гидрогелевых системах нами было показано существенное усиление тепловых и кавитационных эффектов ультразвукового воздействия в присутствии твердофазных модификаторов. На модельных бактериальных и клеточных системах было продемонстрировано увеличение эффективности ультразвукового воздействия в присутствии твердофазных соносенсибилизаторов, выражающееся в уменьшении жизнеспособности бактерий и клеток. Такое усиление может быть использовано в медицине в терапии онкологических заболеваний. На модельных животных была подтверждена эффективность метода ультразвуковой терапии с твердофазными соносенсибилизаторами, который позволяет добиться торможения роста опухоли, увеличении продолжительности жизни животных при хорошей переносимости и отсутствии влияния на метастазирование. В настоящее время метод проходит клинические испытания в РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН.
1. Nikolaev A.L., Gopin A.V., Bozhevol’nov V.E., Treshchalina E.M., Andronova N.V., Melikhov I.V. Use of solid-phase inhomogeneities to increase the efficiency of ultrasonic therapy of oncological diseases // Acoustical Physics, 2009, V. 55, No. 4-5, p. 575-583
2. Трещалина Е.М., Андронова Н.В., Николаев А.Л., Гопин А.В., Божевольнов В.Е., Бохян Б.Ю., Меерович Г.А., Лощенов В.Б., Каршиева С.Ш., Долгушин Б.И. Экспериментальные подходы к использованию наночастиц в диагностике и терапии опухолей мягких тканей // Саркомы костей, мягких тканей и опухоли кожи, 2013, № 1, с. 60-66
3. Николаев А.Л., Гопин А.В., Божевольнов В.Е., Мазина С.Е., Северин А.В., Рудин В.Н., Андронова Н.В., Трещалина Е.М., Калия О.Л., Соловьева Л.И., Лукьянец Е.А. Сонодинамическая терапия онкологических заболеваний. Комплексное экспериментальное исследование // Известия РАН. Серия химическая, 2014, № 5, с. 1036-1049
Основные партнеры
1. Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук. Совместные работы по направлению выявления общих закономерностей распределения частиц дисперсных твердых веществ, выделяющихся из пересыщенных сред, по свойствам.
2. Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева. Изучение закономерностей твердофазной соносенсибилизации на модельных гидрогелевых системах. Совместная работа по нескольким грантам РФФИ.
3. Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники. Изучение закономерностей твердофазной соносенсибилизации на различных модельных гидрогелевых системах. Совместная работа по нескольким грантам РФФИ.
4. Российский онкологический науный центр им. Н.Н. Блохина РАМН. Доклинические и клинические исследования метода твердофазной соносенсибилизации. Договоры «Разработка методов ультразвуковой гипертермии» и «Разработка физико-химических, медико-биологических основ и технического обеспечения сочетанного использования ультразвука и каталитической терапии злокачественных заболеваний».
5. ГНЦ «НИОПИК». Совместные работы в рамках изучения метода твердофазной соносенсибилизации. Договоры «Разработка методов ультразвуковой гипертермии» и «Разработка физико-химических, медико-биологических основ и технического обеспечения сочетанного использования ультразвука и каталитической терапии злокачественных заболеваний».
Проекты
1. «Разработка методов ультразвуковой гипертермии» № 118-ГП-М. 2007-2012. Правительство г. Москвы.
2. «Разработка физико-химических, медико-биологических основ и технического обеспечения сочетанного использования ультразвука и каталитической терапии злокачественных заболеваний» №25-Темн-М. 2007-2012. Правительство г. Москвы.
3. Изучение взаимодействия нанокристаллов с полимерными гидрогелями в акустическом поле применительно к получению соночувствительных материалов. 2008-2010. Грант РФФИ 08-03-00794-а.
4. Исследование механизма преобразования и концентрирования энергии ультразвукового поля на наночастицах в гелевых средах. 2008-2009. Грант РФФИ 08-03-90030-Бел_а.
5. Триггерные композиционные наноматериалы на основе термочувствительных гидрогелей. Разработка и модели. 2009-2011. Грант РФФИ 09-08-00025-а.
6. Изучение закономерностей образования нанодисперсных кальцийсодержащих веществ в пересыщенных растворах применительно к получению биооптимизированных материалов нового поколения для костной хирургии и профилактики остеопороза. 2010-2012. Грант РФФИ 10-03-01032-а.
7. Создание соночувствительных нанокомпозитов медицинского назначения и разработка методов и средств управления их свойствами в ультразвуковом поле. 2010-2011. Грант РФФИ 10-03-90022-Бел_а.
8. Композиционные наноматериалы с управляемыми ультразвуком свойствами. 2010-2012. Грант РФФИ 10-08-01189-а.
9. Агломерационный маршрут образования нанокомпозитов в водных средах. 2011-2013. Грант РФФИ 11-03-00958-а.
10. Закономерности преобразования акустической энергии на кавитационных кластерах, локализованных на нано- и микрокристаллах, в химических и биологических системах. 2012-2013. Грант РФФИ 12-03-90025-Бел_а.
11. Локализация ультразвуковой энергии на фазовых неоднородностях в композиционных полимерных материалах. 2012-2014. Грант РФФИ 12-08-01166-а.
Публикации в журналах c 2010 года
1. Prokof’ev M.A., Berdonosova D.G., Melikhov I.V., Berdonosov S.S. On the possibility of obtaining crystalline materials containing extended cylindrical pores // Moscow University Chemistry Bulletin, 2010,V. 65, No. 4, p. 269-273
2. Aksenov N.V., Bozhikov G.A., Lebedev V.Y., Dmitriev S.N., Berdonosov S.S. Coprecipitation of ti, zr, and hf as rf homologs with la fluoride from solutions of hydrofluoric acid // Physics of Particles and Nuclei Letters. 2011. V. 8. No. 4. P. 356-363.
3. Melikhov I.V., Simonov E.F., Rudin V.N., Bozhevol'nov V.E. The Problem of Optimal Technologies for Functional Materials // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2010. V. 44. No. 6. P. 829-837
4. Melikhov I.V., Mikheev N.B., Kulyukhin S.A. The dynamics of solid substance formation in strongly supersaturated media // Russian Journal of Physical Chemistry A, 2010, V. 84, No. 8, p. 1284-1287
5. Melikhov I.V., Mikheev N.B., Kulyukhin S.A., Kamenskaya A.N., Kozlovskaya E.D., Gopin A.V. A kinetic model for formation of nanodisperse matter in the gas phase // Russian Chemical Bulletin, 2010, V. 59, No. 8, p. 1477-1481
6. Melikhov I.V., Mikheev N.B., Kulyukhin S.A., Lavrikov V.A., Kamenskaya A.N., Kozlovskaya E.D., Gopin A.V. Kinetics of aerosol formation in gas flows // Radiochemistry, 2010, V. 52, No. 3, p. 250-257
7. Мелихов И.В., Михеев Н.Б., Кулюхин С.А., Каменская А.Н., Козловская Э.Д., Гопин А.В. Кинетическая модель образования нанодисперсного вещества в газовой среде // Известия Академии Наук, Серия Химия, 2010, № 8, с. 1445-1449
8. Андронова Н.В., Трещалина Е.М., Долгушин Б.И., Михайлова Л.М., Кульбачевская Н.Ю., Коняева О.И., Герасимова Г.К., Хорошева Е.В., Сингин А.С., Зимакова Н.И., Зимакова А.П., Николаев А.Л., Гопин А.В., Божевольнов В.Е., Калия О.Л., Ворожцов Г.Н. Концепция использования в онкологии локального ультразвукового воздействия средней интенсивности в сочетании с химиотерапией // Медицинская физика, 2010, № 3, с. 46-52
9. Мелихов И.В., Рудин В.Н. Критерий экологической безопасности производства и использования нанодисперсных веществ // Нанотехника, 2010, № 4(24), с. 66-69
10. Severin A.V., Badun G.A., Chernysheva M.G. Studying the nature of interaction between nanohydroxyapatite and albumins by radionuclide-microscopy diagnostics // Moscow University Chemistry Bulletin, 2011, V. 66, No. 6, p. 371-376
11. Мелихов И.В., Симонов Е.Ф. Модель эволюционного маршрута создания функциональных материалов // Теоретические основы химической технологии, 2011, том 45, № 5, с. 490-497
12. Melikhov I.V., Mikheev N.B., Lavrikov V.A., Kulemin V.V., Kamenskaya A.N., Kulyukhin S.A. Condensation charging of aerosol particles in the course of their formation in the gas phase // Radiochemistry, 2011, V. 53, No. 5, p. 516-522
13. Mikheev N.B., Melikhov I.V., Lavrikov V.A., Kamenskaya A.N., Kulemin V.V., Kulyukhin S.A. Effect of ionizing radiation field on CsI aerosols formed by condensation of supersaturated vapor // Radiochemistry, 2011, V. 53, No. 2, p. 196-201
14. Kolesnikov A.N., Ketkova L.A., Kireev S.M., Melikhov I.V., Churbanov M.F. Peculiarities of impurity distributions in nanodisperse high-purity materials // Nanotechnologies in Russia, 2011, V. 6, No. 5, p. 330-334
15. Melikhov I.V., Alekseeva O.V., Bozhevol’Nov V.E. Sixth international scientific conference and all-Russian School of Young Scientists «Kinetics and Mechanism of Crystallization: Self-Organization in Phase Formation»// Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 2011, V. 45, No. 4, p. 447-449
16. Melikhov I.V. Strategy and tactics in the search for new materials technology // Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 2011, V. 45, No. 6, p. 801-804
17. Melikhov I.V., Mikheev N.B., Kulyukhin S.A., Lavrikov V.A., Kamenskaya A.N., Kozlovskaya E.D., Gopin A.V. The kinetics of formation of aerosols in gas flows // Russian Journal of Physical Chemistry A, 2011, V. 85, No. 2, p. 211-216
18. Мелихов И.В., Михеев Н.Б., Кулюхин С.А., Лавриков В.А., Козловская Э.Д., Каменская А.Н., Гопин А.В. Кинетика образования аэрозолей в газовых потоках // Журнал физическая химия, 2011, том 85, № 2, с. 211-216
19. Андронова Н.В., Бохян Б.Ю., Николаев А.Л., Трещалина Е.М., Алиева М.Д., Ковалевский Е.Е., Филоненко Д.В., Гопин А.В., Божевольнов В.Е., Коган Б.Я., Ворожцов Г.Н. Обоснование клинического изучения предоперационной термохимииотерапии сарком мягких тканей с помощью локальной ультразвуковой гипертермии и химиотерапии цисплатином и/или доксорубицином // Саркомы костей, мягких тканей и опухоли кожи, 2011, № 1, с. 28-33
20. Сингин А.С., Андронова Н.В., Бохян Б.Ю., Алиев М.Д., Филоненко Д.В., Трещалина Е.М., Николаев А.Л., Гопин А.В., Божевольнов В.Е. Особенности фармакокинетики цисплатина при сочетании с локальным ультразвуковым воздействием в эксперименте // Саркомы костей, мягких тканей и опухоли кожи, 2011, № 3, с. 53-56
21. Mikheev N.B., Kulemin V.V., Lavrikov V.A., Melikhov I.V., Rumer I.A., Kulyukhin S.A. Behavior of radioaerosols formed by evaporation of 137Cs 131I and 137CsOH from the metal surface in an electrostatic field // Radiochemistry, 2012, V. 54, No. 3, p. 258-263
22. Melikhov I.V., Mikheev N.B., Lavrikov V.A., Kamenskaya A.N., Kulyukhin S.A. Electrization of nanocrystals in flows of supersaturated vapors // Russian Journal of Physical Chemistry A, 2012, V. 86, No. 10, p. 1577-1582
23. Melikhov I.V., Mikheev N.B., Kulyukhin S.A., Lavrikov V.A., Kamenskaya A.N. Spontaneous charging of nanocrystals during their formation in a supersaturated vapor // Doklady Chemistry, 2012, V. 442, No. 1, p. 4-6
24. Мелихов И.В., Симонов Е.Ф. Проблема создания функциональных материалов нового поколения // Вестник НИЯУ МИФИ, 2012, том 1, № 2, с. 162-166
25. Мелихов И.В., Михеев Н.Б., Кулюхин С.А., Лавриков В.А., Каменская А.Н. Спонтанное заряжение нанокристаллов при их образовании в пересыщенном паре // ДАН, том 442, № 1, с. 60-62
26. Мелихов И.В., Михеев Н.Б., Лавриков В.А., Каменская А.Н., Кулюхин С.А. Электризация нанокристаллов в потоке пересыщенного пара // Журнал физической химии, 2012, том 86, № 10, с. 1680-1685
27. Nikitin L.V., Gladkov A.A., Nikitin A.L., Korovushkin A.E., Nikolaev A.L., Gopin A.V. Magnetic hydrogels: Magnetic and mechanical measurement // Solid State Phenomena, 2012, V. 190, p. 637-640
28. Островская Л.А., Николаев А.Л., Фомина М.М., Блюхтерова Н.В., Рыкова В.А., Гопин А.В., Коган Б.Я. Противоопухолевый эффект ультразвуковой контактной гипертермии в эксперименте // Российский биотерапевтический журнал, 2012, том 11, № 2, с. 38-38
29. Николаев А.Л., Зеленко В.Л., Чичерин Д.С., Гопин А.В., Божевольнов В.Е. Термочувствительные гидрогели с управляемыми ультразвуком свойствами // Российский химический журнал (Ж. Рос. Хим. об. им. Д.И.Менделеева), 2012, том 56, № 5-6, с. 52-64
30. Андронова Н.В., Трещалин И.Д., Николаев А.Л., Бохян Б.Ю., Трещалина Е.М., Переверзева Э.Р., Алиев М.Д., Коган Б.Я., Божевольнов В.Е., Гопин А.В., Ворожцов Г.Н. Экспериментальная оценка эффективности и безопасность сочетания локальной ультразвуковой гипертермии, ифосфамида и уропротектора // Саркомы костей, мягких тканей и опухоли кожи, 2012, № 2, с. 48-57
31. Галиуллина Л.Ф., Мазалева О.Н., Рудин В.Н., Салахов М.Х., Северин А.В., Силкин Н.И., Хайруллин Р.Н., Челышев Ю.А. Cтруктурные особенности образования наногидроксиапатита в присутствии коллагена // Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки, 2012, том 154, № 3, с. 127-140
32. Бердоносов С.С., Северин А.В., Мазина С.Е., Твердохлеб Д.А. Применение радионуклидно-микроскопической диагностики для выявления различий в текстурной организации и сорбционном поведении синтетического и природного карбоната кальция // Радиохимия, 2012, том 54, № 6, с. 546-550
33. Северин А.В. Радионуклидно-микроскопическая диагностика трансляционной подвижности атомов и дефектности кристаллов на примере кристаллизации CaSO4∙2H2O из пересыщенной водной среды // Радиохимия, 2012, том 54, № 6, с. 551-555
34. Николаев А.Л., Гопин А.В., Божевольнов В.Е., Трещалина Е.М., Андронова Н.В., Мелихов И.В., Филоненко Д.В., Мазина С.Е., Герасимова Г.К., Хорошева Е.В., Михайлова И.Н., Демидов Л.В., Бохян Б.Ю., Коган Б.Я., Калия О.Л. Комбинированная ультразвуковая терапия онкологических заболеваний // Российский химический журнал (Ж. Рос. Хим. об. им. Д.И.Менделеева), 2013, том 57, № 2, с. 83-99
35. Мелихов И.В., Горбачевский А.Я., Николаев А.Л., Гопин А.В. Моделирование кинетики кристаллизации и сопряженного тепломассопереноса в гелевой среде // Известия МГТУ «МАМИ», 2013, том 4, № 1(15), с. 96-103
36. Трещалина Е.М., Андронова Н.В., Николаев А.Л., Гопин А.В., Божевольнов В.Е., Бохян Б.Ю., Меерович Г.А., Лощенов В.Б., Каршиева С.Ш., Долгушин Б.И. Экспериментальные подходы к использованию наночастиц в диагностике и терапии опухолей мягких тканей // Саркомы костей, мягких тканей и опухоли кожи, 2013, № 1, с. 60-66
37. Мелихов И.В., Третьяков Ю.Д. Подходы к мезокинетической теории поиска оптимального технологического маршрута превращения сырья в материал // Теоретические основы химической технологии, 2013, том 47, № 1, с. 42-44
38. Хайруллин А.Р., Хрипунов А.К., Северин А.В., Ткаченко А.А., Паутов В.Д. Композиты на основе бактериальной целлюлозы gluconacetobacter xylinus и фосфатов кальция и их диэлектрические свойства // Журнал прикладной химии, 2013, том 86, № 8, с. 1324-1330
39. Перфильев Ю.Д., Николаев А.Л., Гопин А.В., Куликов Л.А. Механизм кристаллизационного модифицирования ферригидрита полимерным гидрогелем по данным мессбауэровской спектроскопии // Журнал физической химии, 2014, том 88, № 4, с. 686-691
40. Николаев А.Л., Гопин А.В., Божевольнов В.Е., Мазина С.Е., Северин А.В., Рудин В.Н., Андронова Н.В., Трещалина Е.М., Калия О.Л., Соловьева Л.И., Лукьянец Е.А. Сонодинамическая терапия онкологических заболеваний. Комплексное экспериментальное исследование // Известия РАН. Серия химическая, 2014, № 5, с. 1036-1049
41. Романов Д.П., Хрипунов А.К., Баклагина Ю.Г., Северин А.В., Лукашева Н.В., Толмачев Д.А., Лаврентьев В.К., Ткаченко А.А., Архарова Н.А., Клечковская В.В. Нанотекстуры композитов, образующиеся при взаимодействии гидроксиапатита и целлюлозы Gluconacetobacter Xylinus // Физика и химия стекла, 2014, том 40, № 3, с. 485-495
42. Северин А.В., Смыков И.Т., Божевольнов В.Е. Синтез вискерного наногидроксиапатита в казеиновой среде. Влияние концентрации белкового раствора на морфологию и структуру ГАП // Вестник Московского университета. Серия 2. Химия, 2014, № 1, с. 51-55