Обнаружены пьезоэлектрики, пригодные для диагностики в медицине
МОСКВА, 27 февраля. /ТАСС/. Специалисты Казанского федерального университета (КФУ) c коллегами из Казанского научного центра РАН обнаружили новые пьезоэлектрические материалы, пригодные в качестве диагностических средств для контроля температуры и артериального давления, создания имплантируемых устройств. Об этом сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ.
"Ученые Химического института имени А. М. Бутлерова Казанского федерального университета совместно с ФИЦ "Казанский научный центр Российской академии наук" выяснили, что перспективными соединениями для получения органических пьезоэлектрических материалов являются дипептиды", - отметили в пресс-службе.
Пьезоэлектрическими называются материалы-диэлектрики, способные либо под действием деформации индуцировать электрический заряд на своей поверхности, либо деформироваться под влиянием внешнего электрического поля. Дипептиды - молекулы, состоящие из двух аминокислотных остатков, способные к самосборке с образованием разнообразных биосовместимых микро- и наноструктур, свойства которых можно легко модифицировать и тонко настраивать.
Большинство неорганических пьезоэлектриков, как пояснили в пресс-службе, не являются биосовместимыми и могут причинить вред живому организму при использовании их в медицине. Большое распространение получили органические пьезоэлектрики на основе полимеров, полисахаридов, вирусов. Они могут использоваться для контроля температуры и давления, для создания имплантируемых устройств, собирающих биомеханическую энергию от движений тела. Однако их "пьезоэлектрический отклик" часто находится в диапазоне, недостаточном для практических применений.
Ученые предложили методику управления размером структур на примере дипептида лейцил-фенилаланин, которая позволяет получать необходимое количество микрообъектов с требуемыми размерами. "Используя эту методику, мы получили микрокристаллы лейцил-фенилаланина и микростержни фенилаланил-лейцина, продемонстрировав, что порядок следования аминокислотных остатков в дипептидах является важнейшим фактором, определяющим конечную структуру, в которую эти молекулы соберутся", - рассказал директор Химического института Марат Зиганшин, которого цитирует пресс-служба.
Методом атомно-силовой микроскопии были определены эффективные пьезоэлектрические коэффициенты для вертикальных и латеральных смещений. В дальнейшем планируется создание композиционного материала - гибкой матрицы, в которую будут внедрены дипептидные пьезоэлектрики.