Физическая химия

Аспирантура

Физическая химия

Научная специальность 1.4.4

Быстрое развитие материалов нового поколения для биомедицины является определяющим для здравоохранения будущего.

Образовательная программа «Физическая химия» отражает стратегические приоритеты развития Университета «Сириус» в научно-исследовательской деятельности ‒ развитие междисциплинарных актуальных исследований на стыке нескольких научных направлений из практических областей химии, физики, биологии и материаловедения. 

Программа направлена на подготовку высококвалифицированных специалистов – исследователей и преподавателей, обладающих разноплановыми компетенциями в области получения новых функциональных соединений, материаловедения, биоматериалов и технологии получения и использования функциональных соединений и материалов. 

Программа реализуется на базе научного направления «Биоматериалы».

Видео:  Array

ВСТУПИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ: 

Программа вступительных испытаний

В рамках вступительных испытаний всем поступающим необходимо:

  • сдать письменный экзамен;
  • пройти устное собеседование.

КАК ПОСТУПИТЬ: 

Приём заявлений в аспирантуру открыт с 3 марта 2025 и заканчивается 11 июля 2025 года.

Для подачи заявления необходимо зарегистрироваться в Личном кабинете и прикрепить электронные копии следующих документов:

  • СНИЛС
  • паспорт
  • диплом об образовании или справку из учебного заведения
  • фотографию
  • распечатать, подписать и приложить сканированную копию согласия на обработку персональных данных и заявления.

При наличии прикрепляются документы, подтверждающие индивидуальные достижения (публикации, тезисы и т.д.).

Ознакомиться с полным перечнем индивидуальных достижений, зачитываемых в качестве результатов за вступительные испытания или в качестве доп. баллов, можно на сайте.

После проверки ваше заявление будет принято и назначена дата письменного вступительного испытания. Обо всех изменения абитуриентов информируют в личном кабинете, по электронной почте и указанным телефонам.

Экзамены сдаются дистанционно в два этапа: письменный и устный (собеседование).

Списки поступающих, зачисленных на обучение, будут опубликованы на сайте.

Квалификация/направление:  Научная специальность

Период обучения:  4 года

Порядок прохождения собеседования: 

  1. Выбор времени: за несколько дней до собеседования с вами свяжется специалист приемной комиссии, и вы совместно выберете удобный временной слот.
  2. Продолжительность: собеседование длится около 20 минут.
  3. Презентация: участнику необходимо подготовить презентацию, которая будет демонстрироваться через демонстрацию экрана.
  4. Результат: если по итогам собеседования вы набираете 20 баллов и более, то попадаете в конкурсный список.

Примерная тематика выпускных квалификационных работ: 

1. «Целевая доставка инкапсулированных лекарственных соединений».


В основе проекта лежит дизайн, синтез и применение нано- (субмикронных) частиц для целевой доставки терапевтического карго. Реализация прорывных концепций целевой доставки лекарств, разработанных в нашей группе, требует создания новых частиц-носителей с высокой загрузочной ёмкостью и беспрецедентно быстрой деградацией в организме. Биологические нанороботы на основе этих частиц будут находить биологические мишени и связываться с ними, реализуя диагностику и терапию нового поколения. Подробнее о проекте


Научный руководитель – доктор физико-математических наук, руководитель группы «Коллоидные системы в медицине» Научного центра трансляционной медицины Андрей Васильевич Звягин.


2. «Структурообразование в биосовместимых композитных материалах на основе полилактидов»


Использование в травматологии и ортопедии металлических крепежных изделий, таких как винты, пластины, штифты и др., не всегда оправдано из-за необходимости проведения повторной операции по их удалению. В современной медицине металлические изделия все чаще заменяются различными биоразлагаемыми материалами, среди которых наибольшую эффективность демонстрируют полиэфиры на основе молочной и гликолевой кислот. Такие полимеры, которые иногда объединяют под общим названием полилактиды (ПЛ), получают сополимеризацией L-дилактида, DL-дилактида и дигликолида. ПЛ – нетоксичные, биосовместимые и биоразлагаемые полимеры, их физико-химические свойства и склонность к биоразложению зависят от состава полимера, его кристалличности и молекулярной массы. Крепежные изделия (КИ) на основе ПЛ резорбируются в организме в процессе сращивания кости. Однако, достаточно часто возникает ситуация, когда на месте КИ возникает пустота, либо неполноценная костная ткань. Кроме того, в европейских странах число инфекций, вызванных заражением имплантационного устройства, превышает 100 тыс. случаев в год. В целом около 5% имплантируемых фиксирующих устройств заражаются. С конца прошлого столетия в медицине в многочисленных исследованиях стали появляться сообщения о способности бактерий образовывать пленчатые макроструктуры на поверхностях различных медицинских имплантатов и катетеров. Образование биопленок при этом ведет к возникновению тяжелых имплантат-ассоциированных инфекционных осложнений, сепсисов. К вышеперечисленным проблемам приводит гидрофобность материала имплантата и наличие четко выраженной границы имплантат – окружающая ткань. В настоящей работе будет проведено структурирование поверхности КИ таким образом, чтобы окружающие костные ткани «прорастали» внутрь имплантата. В таком случае устраняется четкая граница имплантат-окружающая ткань, вдоль которой могут расти биопленки бактерий. В рамках данных исследований предлагается применить новый, перспективный способ наноструктурирования поверхности КИ путем напыления (или нанесение из раствора) композитных нановолокон, состоящих из ПЛ и биологически активных компонентов белковой природы (рекомбинантных ростовых факторов и коллагена). За счет применения нановолокнистого композитного покрытия, клетки окружающих тканей будут прорастать между волокнами, и биосовместимость КИ, а также восстановление пораженного участка кости существенно улучшатся. Для усиления антибактериального эффекта предлагается вводить в состав наноструктурированного покрытия противомикробные пептиды. Предполагается активное участие аспиранта в изготовлении как материала, так и КИ, а также исследование их свойств.


Научный руководитель – кандидат физико-математических наук, руководитель направления «Биоматериалы» Научно-технологического университета «Сириус», научные интересы: структура полимеров, композитов и жидких кристаллов, рентгеновская дифракция в больших и малых углах, теплофизические измерения, механические испытания – Дмитрий Анатольевич Иванов.


3. «Уникальные биомиметические материалы на основе эластомеров со щеточным блоком»


Инъекционные гидрогели обладают перспективой использования во многих биомедицинских приложениях из-за их минимально инвазивного внедрения в организм и их потенциально способности доставлять лекарства. Однако современные инъекционные препараты страдают от механического несоответствия тканям, хрупкости, плохой смачиваемости и высокой вязкости. Для решения эти проблемы, разрабатываются и синтезируются макромолекулы в виде бутылочных щеток, которые одновременно обеспечивают мягкость, прочность, текучесть и набухаемость. Синтезированные сополимеры типа линейный блок – щетка – линейный блок (LBL) способствуют улучшенному введению, поскольку компактная форма блоков щеток приводит к низкой вязкости раствора, в то время как термочувствительные линейные блоки обеспечивают быстрое гелеобразование при 37 °C. Полученные гидрогели имитируют деформационную реакцию сверхмягких тканей, таких как жировая ткань и мозг, выдерживая при этом деформации в 700% и предотвращая вытеснение воды при гелеобразовании.

Обычные синтетические гидрогели демонстрируют значительное механическое несоответствие окружающим тканям, что считается одной из основных причин воспаления в реконструктивной хирургии, а также неадекватной клеточной реакции в тканевой инженерии. Все мягкие ткани демонстрируют характерные J-образные кривые напряжения-деформации, где первоначально мягкий отклик (~1-10 кПа) сопровождается интенсивным деформационным упрочнением, также известным как твердость, в результате чего модуль увеличивается на 2-3 порядка. Напротив, в то время как различные полимерные системы хорошо подходят для создания мягких гидрогелей, сочетание этого свойства с ткане-миметической твердостью остается сложной задачей для синтетических систем. Комбинация линейных блоков и щеточных блоков имеет решающее значение для обеспечения множества жизненно важных улучшений инъекционных гидрогелей. Уникальная возможность таких систем в части повторения заданных механических свойств позволяет использовать подобные системы для производства имплантатов, не вызывающих воспаление.

В рамках диссертационной работы будут проводиться исследования структуры, теплофизических и механических свойств новых щеточных эластомеров. В частности, используя комбинацию физико-химических методов (оптическая микроскопия, ДМА, ДСК, АСМ, ПЭМ, рентгеноструктурный анализ), будет установлена взаимосвязь между строением кристаллической фазы и механическими свойствами. На основании экспериментальных данных будут разработаны морфологические модели материала для оптимизации его свойств.


Научный руководитель – кандидат физико-математических наук, руководитель направления «Биоматериалы» Научно-технологического университета «Сириус», научные интересы: структура полимеров, композитов и жидких кристаллов, рентгеновская дифракция в больших и малых углах, теплофизические измерения, механические испытания– Дмитрий Анатольевич Иванов.


4. «Разработка средств локальной доставки лекарственных препаратов и биологически активных веществ»


Разработка новых систем доставки лекарственных препаратов, обладающих способностью к контролируемому высвобождению инкапсулированных веществ, является важнейшей задачей благодаря как возможности медленно высвобождать лекарство, избавляя от шока при введении, так и благодаря способности селективно высвобождать лекарство вблизи опасных клеток или мест скопления инфекции. Это приводит к снижению побочных эффектов, снижает необходимое количество вещества, затрачиваемое на терапию и позволяет воздействовать строго на вредоносные клетки. В настоящий момент активно разрабатываются системы, получаемые путем самосборки, в том числе на границе фаз. Однако, в данном случае возникает проблема, связанная со сложностью инкапсуляции веществ в уже сформированные мицеллы и стабильностью таких мицелл. В данном проекте предлагается решить такую проблему путем использования полимерных систем, позволяющие получать наполненные системы, стабильные при введении в организм, но способные к высвобождению инкапсулированных веществ путем изменения pH или температуры.

В настоящем проекте будет решена задача создания мицелл с заданной морфологией нанодоменов, что позволит создать системы, обладающие легко контролируемой инкапсуляционной способностью, но лишенные склонности к агрегации после инкапсулирования лекарств. Предполагается использование ряда химических методов получения мицелл. Будут получены системы с достаточно сложной структурой, которые будут характеризоваться оптимальным гидрофобно-гидрофильным балансом и смогут быть использованы в качестве систем доставки лекарств благодаря их селективности.

Предполагается участие аспиранта в изготовлении мицелл, исследовании их термической устойчивости, структуры и морфологии. Предполагается изучение возможности к инкапсулированию и высвобождению активных веществ.


Научный руководитель – кандидат физико-математических наук, руководитель группы Научно-технологического университета «Сириус», научные интересы: структура полимеров, композитов и жидких кристаллов, теплофизические измерения, механические испытания – Дмитрий Владимирович Клинов.

Руководитель:  Дмитрий Анатольевич Иванов

Ссылка на кнопке "Подать заявку":  https://lka.siriusuniversity.ru/application/filing

Ссылка на кнопке "Узнать больше":  /pre-admission/

ТЕМЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ: 

1. «Целевая доставка инкапсулированных лекарственных соединений».

В основе проекта лежит дизайн, синтез и применение нано- (субмикронных) частиц для целевой доставки терапевтического карго. Реализация прорывных концепций целевой доставки лекарств, разработанных в нашей группе, требует создания новых частиц-носителей с высокой загрузочной ёмкостью и беспрецедентно быстрой деградацией в организме. Биологические нанороботы на основе этих частиц будут находить биологические мишени и связываться с ними, реализуя диагностику и терапию нового поколения. Подробнее о проекте

Научный руководитель: Андрей Васильевич Звягин, доктор физико-математических наук, руководитель группы «Коллоидные системы в медицине» Научного центра трансляционной медицины.

2. «Структурообразование в биосовместимых композитных материалах на основе полилактидов»

Использование в травматологии и ортопедии металлических крепежных изделий, таких как винты, пластины, штифты и др., не всегда оправдано из-за необходимости проведения повторной операции по их удалению. В современной медицине металлические изделия все чаще заменяются различными биоразлагаемыми материалами, среди которых наибольшую эффективность демонстрируют полиэфиры на основе молочной и гликолевой кислот. Такие полимеры, которые иногда объединяют под общим названием полилактиды (ПЛ), получают сополимеризацией L-дилактида, DL-дилактида и дигликолида. ПЛ – нетоксичные, биосовместимые и биоразлагаемые полимеры, их физико-химические свойства и склонность к биоразложению зависят от состава полимера, его кристалличности и молекулярной массы. Крепежные изделия (КИ) на основе ПЛ резорбируются в организме в процессе сращивания кости. Однако, достаточно часто возникает ситуация, когда на месте КИ возникает пустота, либо неполноценная костная ткань. Кроме того, в европейских странах число инфекций, вызванных заражением имплантационного устройства, превышает 100 тыс. случаев в год. В целом около 5% имплантируемых фиксирующих устройств заражаются. С конца прошлого столетия в медицине в многочисленных исследованиях стали появляться сообщения о способности бактерий образовывать пленчатые макроструктуры на поверхностях различных медицинских имплантатов и катетеров. Образование биопленок при этом ведет к возникновению тяжелых имплантат-ассоциированных инфекционных осложнений, сепсисов. К вышеперечисленным проблемам приводит гидрофобность материала имплантата и наличие четко выраженной границы имплантат – окружающая ткань. В настоящей работе будет проведено структурирование поверхности КИ таким образом, чтобы окружающие костные ткани «прорастали» внутрь имплантата. В таком случае устраняется четкая граница имплантат-окружающая ткань, вдоль которой могут расти биопленки бактерий. В рамках данных исследований предлагается применить новый, перспективный способ наноструктурирования поверхности КИ путем напыления (или нанесение из раствора) композитных нановолокон, состоящих из ПЛ и биологически активных компонентов белковой природы (рекомбинантных ростовых факторов и коллагена). За счет применения нановолокнистого композитного покрытия, клетки окружающих тканей будут прорастать между волокнами, и биосовместимость КИ, а также восстановление пораженного участка кости существенно улучшатся. Для усиления антибактериального эффекта предлагается вводить в состав наноструктурированного покрытия противомикробные пептиды. Предполагается активное участие аспиранта в изготовлении как материала, так и КИ, а также исследование их свойств.

Научный руководитель: Дмитрий Анатольевич Иванов – кандидат физико-математических наук, руководитель направления «Биоматериалы» Научно-технологического университета «Сириус», научные интересы: структура полимеров, композитов и жидких кристаллов, рентгеновская дифракция в больших и малых углах, теплофизические измерения, механические испытания.

3. «Уникальные биомиметические материалы на основе эластомеров со щеточным блоком»

Инъекционные гидрогели обладают перспективой использования во многих биомедицинских приложениях из-за их минимально инвазивного внедрения в организм и их потенциально способности доставлять лекарства. Однако современные инъекционные препараты страдают от механического несоответствия тканям, хрупкости, плохой смачиваемости и высокой вязкости. Для решения эти проблемы, разрабатываются и синтезируются макромолекулы в виде бутылочных щеток, которые одновременно обеспечивают мягкость, прочность, текучесть и набухаемость. Синтезированные сополимеры типа линейный блок – щетка – линейный блок (LBL) способствуют улучшенному введению, поскольку компактная форма блоков щеток приводит к низкой вязкости раствора, в то время как термочувствительные линейные блоки обеспечивают быстрое гелеобразование при 37 °C. Полученные гидрогели имитируют деформационную реакцию сверхмягких тканей, таких как жировая ткань и мозг, выдерживая при этом деформации в 700% и предотвращая вытеснение воды при гелеобразовании.

Обычные синтетические гидрогели демонстрируют значительное механическое несоответствие окружающим тканям, что считается одной из основных причин воспаления в реконструктивной хирургии, а также неадекватной клеточной реакции в тканевой инженерии. Все мягкие ткани демонстрируют характерные J-образные кривые напряжения-деформации, где первоначально мягкий отклик (~1-10 кПа) сопровождается интенсивным деформационным упрочнением, также известным как твердость, в результате чего модуль увеличивается на 2-3 порядка. Напротив, в то время как различные полимерные системы хорошо подходят для создания мягких гидрогелей, сочетание этого свойства с ткане-миметической твердостью остается сложной задачей для синтетических систем. Комбинация линейных блоков и щеточных блоков имеет решающее значение для обеспечения множества жизненно важных улучшений инъекционных гидрогелей. Уникальная возможность таких систем в части повторения заданных механических свойств позволяет использовать подобные системы для производства имплантатов, не вызывающих воспаление.

В рамках диссертационной работы будут проводиться исследования структуры, теплофизических и механических свойств новых щеточных эластомеров. В частности, используя комбинацию физико-химических методов (оптическая микроскопия, ДМА, ДСК, АСМ, ПЭМ, рентгеноструктурный анализ), будет установлена взаимосвязь между строением кристаллической фазы и механическими свойствами. На основании экспериментальных данных будут разработаны морфологические модели материала для оптимизации его свойств.

Научный руководитель: Дмитрий Анатольевич Иванов – кандидат физико-математических наук, руководитель направления «Биоматериалы» Научно-технологического университета «Сириус», научные интересы: структура полимеров, композитов и жидких кристаллов, рентгеновская дифракция в больших и малых углах, теплофизические измерения, механические испытания, профессор CNRS.

4. «Разработка средств локальной доставки лекарственных препаратов и биологически активных веществ»

Разработка новых систем доставки лекарственных препаратов, обладающих способностью к контролируемому высвобождению инкапсулированных веществ, является важнейшей задачей благодаря как возможности медленно высвобождать лекарство, избавляя от шока при введении, так и благодаря способности селективно высвобождать лекарство вблизи опасных клеток или мест скопления инфекции. Это приводит к снижению побочных эффектов, снижает необходимое количество вещества, затрачиваемое на терапию и позволяет воздействовать строго на вредоносные клетки. В настоящий момент активно разрабатываются системы, получаемые путем самосборки, в том числе на границе фаз. Однако, в данном случае возникает проблема, связанная со сложностью инкапсуляции веществ в уже сформированные мицеллы и стабильностью таких мицелл. В данном проекте предлагается решить такую проблему путем использования полимерных систем, позволяющие получать наполненные системы, стабильные при введении в организм, но способные к высвобождению инкапсулированных веществ путем изменения pH или температуры.

В настоящем проекте будет решена задача создания мицелл с заданной морфологией нанодоменов, что позволит создать системы, обладающие легко контролируемой инкапсуляционной способностью, но лишенные склонности к агрегации после инкапсулирования лекарств. Предполагается использование ряда химических методов получения мицелл. Будут получены системы с достаточно сложной структурой, которые будут характеризоваться оптимальным гидрофобно-гидрофильным балансом и смогут быть использованы в качестве систем доставки лекарств благодаря их селективности.

Предполагается участие аспиранта в изготовлении мицелл, исследовании их термической устойчивости, структуры и морфологии. Предполагается изучение возможности к инкапсулированию и высвобождению активных веществ.

Научный руководитель: Дмитрий Владимирович Клинов – кандидат физико-математических наук, руководитель группы Научно-технологического университета «Сириус», научные интересы: структура полимеров, композитов и жидких кристаллов, теплофизические измерения, механические испытания.

Узнать больше:  Да

Форма обучения:  очная

Этап 1: подача документов: 

Даты: 3 марта – 11 июля 18:00 (по московскому времени)

  1. Зарегистрируйтесь на сайте университета в личном кабинете абитуриента: Научно-технологический университет "Сириус"

  2. Подайте заявление на участие в конкурсе на программы аспирантуры (в заявлении можно указать до трёх программ).

  3. Приложите к заявлению сканы документов:

    • Паспорт (страница 2-3 и страница с регистрацией);

    • Скан диплома специалиста или магистра, при отсутствии диплома – справку о том, что Вы являетесь студентом выпускного курса;

    • СНИЛС;

    • Фото 3х4;

    • Подтверждение индивидуальных достижений;

    • Резюме и исследовательское предложение (опционально, засчитывается в качестве индивидуальных достижений).

  4. Скачайте и распечатайте сформированное системой заявление и согласие на обработку персональных данных, подпишите и загрузите сканы заявления и согласия обратно, сохраните оригиналы документов.

  5. Направьте документы в приёмную комиссию.

Этап 2: вступительные испытания: 

Даты: 21 апреля – 28 июля

После проверки документов вам станут доступны даты вступительных испытаний. Для каждой программы предусмотрены свои письменный экзамен и собеседование.

Порядок письменного экзамена

  1. За день до экзамена в 17:00 (по московскому времени) пройдёт техническая консультация.

  2. Для экзамена вам понадобятся:

    • компьютер или ноутбук;

    • веб-камера, микрофон и динамики (или наушники);

    • принадлежности для письма и листы бумаги.

  3. Рекомендуем использовать операционную систему Windows и браузеры Яндекс или Google Chrome, так как они наиболее совместимы с системой прокторинга.

  4. Экзамен проходит под наблюдением проктора, который может оказать техническую поддержку при необходимости.

  5. Если по итогам письменного экзамена вы наберёте 20 баллов и более, вас пригласят на собеседование.

Этап 3: зачисление: 

Даты: 28 июля – 5 августа

  1. Поступающих приглашают в порядке конкурсного списка, который формируется на основе суммы баллов за:

    • письменный экзамен;

    • собеседование;

    • индивидуальные достижения.

  2. Приглашённым к поступлению участникам направляют перечень документов, необходимых для отправки в университет (включая оригинал диплома), которые можно доставить курьерской службой.

  3. Если поступающий предоставляет оригинал диплома и согласие в срок до 4 августа, он включается в приказ о зачислении.

  4. 5 августа публикуется приказ о зачислении.

Верхнее фото:  Загрузить

Видео ВКонтакте обложка и ссылка:  Загрузить / Загрузить

Название:  Физическая химия

Картинка для анонса:  Загрузить

Детальное описание: 

Быстрое развитие материалов нового поколения для биомедицины является определяющим для здравоохранения будущего.

Образовательная программа «Физическая химия» отражает стратегические приоритеты развития Университета «Сириус» в научно-исследовательской деятельности ‒ развитие междисциплинарных актуальных исследований на стыке нескольких научных направлений из практических областей химии, физики, биологии и материаловедения. 

Программа направлена на подготовку высококвалифицированных специалистов – исследователей и преподавателей, обладающих разноплановыми компетенциями в области получения новых функциональных соединений, материаловедения, биоматериалов и технологии получения и использования функциональных соединений и материалов. 

Программа реализуется на базе научного направления «Биоматериалы».

 Возврат к списку