ЦЕНТР «ФОТОНИКА И ФОТОХИМИЯ МОЛЕКУЛ»

Заведующий Центром: к.ф.-м.н. Терехов Сергей Николаевич

Направления научных исследований и разработок:

Фотоника нативных и модельных биомолекулярных системах с целью разработки новых методик и соединений, перспективных для использования в биомедицине и биотехнологии.

Фотоника супрамолекулярных ансамблей на основе природных и синтетических соединений с целью установления механизма и динамики переноса энергии и электронов, структурно-релаксационных процессов с последующим возможным использованием в опто-электронных устройствах молекулярной электроники и в нанотехнологии.

Фотоника супрамолекулярных гетероструктур с участием полупроводниковых нанокристаллов и органических хромофоров, предназначенных для создания новых фотостабильных композиционных сенсорных материалов и быстродействующих опто-электронных наноразмерных элементов.

Лазерная кинетическая спектроскопия релаксационных процессов взаимодействия молекулярного кислорода с дыхательными белками гемоглобином, миоглобином и искусственными кровезаменителями.

Квантово-химические расчеты структуры, спектроскопических и физико-химических свойств молекул с целью установления механизмов фотохимических процессов в нативных и искусственных системах.

Фотоника молекулярного кислорода: фотосенсибилизированная генерация его активных форм и фотодинамическое действие на биологические объекты, в том числе на злокачественные опухоли. Поиск новых эффективных фотосенсибилизаторов синглетного кислорода.

Разработка физических основ новых методов для создания дистанционных оптических сенсоров.

Спектроскопия высокого разрешения для исследования свойств металло-органических соединений при селективном лазерном возбуждении и низких температурах.

Разработка и оптимизация новых высокоэффективных субстратов для гигантского комбинационного рассеяния на основе металлизированного пористого кремния и анодного оксида алюминия для использования их в качестве активных компонентов сенсоров биомедицинского и аналитического назначения, в частности для неинвазивной медицинской диагностики биологических жидкостей и судебной экспертизы.

Разработка и исследование фотофизических свойств новых гибридных материалов на основе комплексов наноструктурированного пористого кремния с природными и синтетическими биомолекулами.

Основные публикации:

  • Б.М. Джагаров, С.В. Лепешкевич, А.Ю. Панарин, М.В. Пархоц, А.Ф. Чайковский Фотоиндуцированный разрыв связи Fe-O2 в гемоглобине: квантовый выход диссоциации, возбужденные электронные состояния и релаксационные безызлучательные процессы.  Оптика и спектроскопия, 2018, Т. 125, №. 7, C.121 – 127.
  • K.V. Girel, A.Yu. Panarin, H.V. Bandarenka, G. Isic, V.P. Bondarenko and S N Terekhov. Plasmonic silvered nanostructures on macroporous silicon decorated with graphene oxide for SERS-spectroscopy. Nanotechnology. 2018, V. 29, 395708 (12pp).
  • H.V. Bandarenka, K. V. Girel, S. A. Zavatski, A. Panarin, S. N. Terekhov. Progress in the Development of SERS-Active Substrates Based on Metal-Coated Porous Silicon. Materials. 2018, V. 11(5), 852-871.
  • I.V. Shelaev, F.E. Gostev, T.V. Vygodina, S.V. Lepeshkevich, B.M. Dzhagarov. Femtosecond absorption spectroscopy of cytochrome c oxidase: excited electronic states and relaxation processes in heme a and heme a3 centers. High Energy Chemistry. 2018, V. 52 (1), P. 45-51.
  • I.P. Pozdnyakov, P.S. Sherin, V.A. Salomatova, M.V. Parkhats, V.P. Grivina, B.M. Dzhagarov. Photooxidation of herbicide Amitrole in the presence of fulvic acid. Environ. Sci. Pollut. Res. 2018, V. 25, P. 20320 — 20327.
  • N.V. Ivashin, E.E. Shchupak Quantum-Chemical Simulation of the Solvent Effect on Spontaneous Emission of Singlet Oxygen. Optics and Spectroscopy. 2018, V. 124 (1), Р.32–42.
  • А.С. Старухин, А.В. Горский, М.З. Кияк. Спектральные проявления искажённых форм металлопорфиринов при низких температурах. Известия РАН. Серия физическая. 2018, Т. 82, № 12, с. 1712–1716.
  • Gorski, V. Knyukshto, E. Zenkevich, A. Starukhin, T. Lyubimova. Temperature dependent steric hindrance effects in triplet state relaxation of meso-phenyl-substituted Pd-octaethylporphyrins. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 2018, V. 354, P. 101-111.
  • Gorski, A. Starukhin, S. Stavrov, S. Gawinkowski, J. Waluk. Resonance Raman spectroscopy study of protonated porphyrin. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2017, V. 173, P. 350–355.
  • Е.С. Жарникова, М.В. Пархоц, А.С. Сташевский, C.В. Лепешкевич, Б.М. Джагаров. Квантовый выход и константа скорости люминесценции синглетного кислорода в водной среде в присутствии наноразмерных неоднородностей. Оптика и спектроскопия. 2017, Т. 122, № 4. С. 616-621.
  • I.V. Aksenova, R.T. Kuznetsova, I. P. Pozdnyakov, V. F. Plyusnin, M.B. Berezin, N. A. Bumagina, E. S. Jarnikova, M. V. Parkhats, B. M. Dzhagarov. Spectral-kinetic properties and efficiency of singlet oxygen generation by some dipyrromethenes. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2017, V. 344, P. 206 — 211.
  • A.Yu. Panarin, А.V. Abakshonok, А.N. Eryomin, S.N. Terekhov. Spectral manifestation of surface plasmon resonance of silver nanoparticles upon interaction with water-soluble metalloporphyrins. Optics and Spectroscopy. 2017, V. 122(6), 896-900.
  • S.V. Lepeshkevich, S.N. Gilevich, M.V. Parkhats, B.M. Dzhagarov. Molecular oxygen migration through the xenon docking sites of human hemoglobin in the R-state. Biochim. Biophys. Acta. 2016, V. 1864, № 9, P. 1110-1121.
  • V. Bandarenka, K. V. Girel, V. P. Bondarenko, I. A. Khodasevich, A. Yu. Panarin, S. N. Terekhov. Formation Regularities of Plasmonic Silver Nanostructures on Porous Silicon for Effective Surface-Enhanced Raman Scattering. Nanoscale Research Letters. 2016, V. 11, 262.
  • N. Terekhov, S. M. Kachan, A.Yu. Panarin, P. Mojzes. Surface-enhanced Raman scattering on silvered porous alumina templates: role of multipolar surface plasmon resonant modes. Phys. Chem. Chem. Phys. 2015. V.17, P. 31780 – 31789.
  • S. Stasheuski, V. A. Galievsky, A. P. Stupak, B. M. Dzhagarov, M. J. Choi, B. H. Chung, J. Y. Jeong. Photophysical Properties and Singlet Oxygen Generation Efficiencies of Water-Soluble Fullerene Nanoparticles. Photochemistry and Photobiology. 2014, V. 90, P. 997-1003.
  • S.V. Lepeshkevich, M.V. Parkhats, A.S. Stasheuski, V.V. Britikov, E.S. Jarnikova, S.A. Usanov, B.M. Dzhagarov. Photosensitized Singlet Oxygen Luminescence from the Protein Matrix of Zn-Substituted Myoglobin. J. Phys. Chem. A. 2014, V. 118, № 10, P. 1864-1878.
  • B.M. Dzhagarov, E.S. Jarnikova, M.V. Parkhats, A.S. Stasheuski. Dependence of the spontaneous emission of singlet oxygen on the refractive index and molecular polarizability of the surrounding dielectric media. Оптика и спектроскопия. 2014, Т. 116 (6), С. 1003 — 1008.
  • Yu. Panarin, I. A. Khodasevich, O. L.Gladkova, S. N. Terekhov, Determination of antimony by surface-enhanced Raman spectroscopy. Applied Spectroscopy. 2014, V. 68 (3), P. 297-306.
  • S.V. Lepeshkevich, A.S. Stasheuski, M.V. Parkhats, V.A. Galievsky, B.M. Dzhagarov. Does photodissociation of molecular oxygen from myoglobin and hemoglobin yield singlet oxygen? J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 2013, V. 120, P. 130-141.
  • Mogilevtsev D., Maloshtan A., Lepeshkevich S.V., Dzhagarov  B.M. Spontaneous emission of singlet oxygen near dielectric nano-objects and radiative diagnostics of bio-objects. J. Fluoresc. 2012, V. 22, P.1415 – 1419.
  • Джагаров Б.М., Жарникова Е.С., Сташевский А.С., Галиевский В.А., Пархоц М.В. Влияние диэлектрических свойств среды на спонтанное излучение  молекулярного синглетного кислорода. Журнал прикладной спектроскопии. 2012, Т.79, №6, С. 869 – 874.
  • S.V. Lepeshkevich, S.A. Biziuk, A.M. Lemeza, B.M. Dzhagarov. The kinetics of molecular oxygen migration in the isolated α chains of human hemoglobin as revealed by molecular dynamics simulations and laser kinetic spectroscopy. Biochim. Biophys. Acta. 2011, V. 1814, № 10, P. 1279-1288.
  • А. С. Сташевский, В. А. Галиевский, Б. М. Джагаров Высокочувствительные лазерные флуорометры для ближнего инфракрасного и видимого диапазонов. Приборы и методы измерений, 2011, № 1(2), С.25–31.
  • S.N. Terekhov, P. Mojzes, S.M. Kachan, N.I. Mukhurov, S.P. Zhvavyi, A.Yu. Panarin, I.A. Khodasevich, V.A. Orlovich, A. Thorel, F. Grillon  and P.-Y. Turpin. A comparative study of surface-enhanced Raman scattering from silver-coated anodic aluminium oxide and porous silicon. J. Raman Spectrosc. 2011, V. 42, P. 12-20.
  • Галиевский В.А., Сташевский А.С., Киселев В.В., Шабусов А.И., Бельков М.В., Джагаров Б.М. Лазерный флуорометр с наносекундным разрешением для ближнего ИК диапазона // Приборы и техника эксперимента. 2010, № 4, С. 109–116.
  • S.V. Lepeshkevich, M.V. Parkhats, I.I. Stepuro, B.M. Dzhagarov. Molecular oxygen binding with α and β subunits within the R quaternary state of human hemoglobin in solutions and porous sol-gel matrices. Biochim. Biophys. Acta. 2009, V. 1794, № 12, P. 1823-1830.
  • H.A. Isakau, M.V. Parkhats, V.N. Knyukshto, B.M. Dzhagarov, E.P. Petrov, P.T. Petrov. Toward understanding the high PDT efficacy of chlorin e6 — polyvinylpyrrolidone formulations: Photophysical and molecular aspects of photosensitizer — polymer interaction in vitro. J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 2008, V. 92, P. 165-174.