Технологию полного цикла серийного производства микрофлюидных чипов для синтеза сложных органических соединений, в том числе под конкретные задачи, разработали и воплотили на своей площадке специалисты Южного федерального университета (ЮФУ), сообщает 14 декабря пресс-служба вуза.

Такие микрочипы могут использоваться для производства необходимых сложных органических веществ в фармацевтической, косметической, пищевой или химической промышленности.

Производство органических соединений в малом масштабе для таких производств — сложный технологический процесс, который требует точного соблюдения условий протекания химических реакций.

Обычные методы синтеза органических соединений заключаются в смешивании реагентов при установленных температуре и давлении в емкости — реакторе, где в течение строго определенного времени протекает соответствующая реакция синтеза. Внутри реактора контроль требуемых параметров часто бывает затруднен из-за агрессивности реагентов к материалам датчиков.

Команда исследователей из Международного исследовательского института интеллектуальных материалов (МИИ ИМ) ЮФУ, Северо-Кавказского федерального университета, Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН и Института общей и неорганической химии Академии наук Болгарии предложила биологически активные молекулы синтезировать, используя методы микрофлюидики.

Микрофлюдика (иначе — микрогидродинамика) является междисциплинарной областью науки, описывающей законы управления потоками малых объемов жидкостей и газов на микроскопическом уровне, в том числе в каналах микрочипов.

Один из участников команды, инженер исследовательской лаборатории «Микрофлюидные технологии для ускоренного синтеза материалов» МИИ ИМ ЮФУ Александр Загребаев рассказал:

«В ходе исследования нами выявлено значительное преимущество по выходу продуктов реакции и массовой производительности (килограмм в час) микрофлюидных методов в сравнении с „классическими“. Также, удалось синтезировать перспективные органические молекулы с разнонаправленной активностью».

Сравнение классических и микрофлюидных методов синтеза, проведенное исследователями, показало в случае микрофлюидики увеличение выхода целевых соединений на 30%.

Результаты исследования, выполненного в рамках стратегического проекта ЮФУ «Технологии полного цикла для экспресс-разработки функциональных материалов низкоуглеродной экономики под управлением искусственного интеллекта», были представлены в «New Journal of Chemistry».

«Нам удалось синтезировать перспективные органические молекулы с разнонаправленной активностью. Хотя работа подробно описывает антиоксидантную активность, стоит отметить, что эта активность не исчерпывает полный спектр биологических свойств данных веществ. Планируется дальнейшее исследование различных аспектов их биологической активности», — подытожил Александр Загребаев.