Химия супрамолекулярных нано- и биосистем

Преимущество данной магистерской программы в том, что химия супрамолекулярных нано- и биосистем – это мультидисциплинарное направление химии, находящееся на стыке современных направлений развития химии, в первую очередь такими, как нанохимия, нанотехнология, наноиндустрия, супрамолекулярная химия, биохимия. Супрамолекулярная химия является междисциплинарной областью науки, включающей химические, физические и биологические аспекты рассмотрения сложных химических систем, связанных в единое целое посредством межмолекулярных нековалентных взаимодействий. Супрамолекулярная химия рассматривает образование и поведение ансамблей органических и неорганических молекул, исследует процессы высокоспецифичного распознавания, реагирования, транспорта, анализирует устойчивость супрамолекулярных ансамблей, динамику взаимодействия составляющих частиц, взаимное влияние и взаимопревращение компонентов. Супрамолекулярная химия использует законы органической синтетической химии для получения компонентов супрамолекулярных ансамблей, координационную химию комплексов, физическую химию для изучения взаимодействий компонент, а также понятия и законы биохимии для рассмотрения функционирования супрамолеклярных ансамблей. Существует ряд важнейших задач, развитию которых способствует супрамолекулярная химия. Так, например, одной из таких задач является разработка высокоэффективных селективных реагентов и катализаторов. Знание того, какими замечательными свойствами обладают природные катализаторы и ферменты, служит мощным стимулом для создания их синтетических аналогов из простых молекул с использованием законов супрамолекулярной химии. Дизайн и синтез молекул-рецепторов, способных к селективному связыванию органических и неорганических субстратов за счёт супрамолекулярного комплексообразования, привело к осуществлению селективного транспорта ионов через мембраны. В настоящее время получены и изучены супрамолекулярные системы, в которых происходит эффективный перенос энергии. Известны молекулярные системы, работающие как фотонные преобразующие устройства. Получены также молекулярные провода и каналы, по которым осуществляется транспорт электронов или ионов. Активно разрабатываются также переключающие устройства, используемые в генерации, обработке, передаче и регистрации сигналов. Таким образом, исследования супрамолекулярной химии являются важнейшими для разработки новых технологий катализа, создания сенсоров различного типа, в синтезе новых лекарственных препаратов, оптических устройств и при получении новых миниатюрных приборов для записи и хранения информации.

Нанохимия – динамично развивающаяся дисциплина химической науки. Ее научное приложение столь широко, что наблюдается взрыв публикаций по данной тематике, постоянно создаются новые методы, подходы, экспертные системы и базы данных, что требует от студентов необходимости постоянного пополнения собственных знаний и умения работы с литературой. С другой стороны, крайняя мультидисциплинарность области требует от студентов, занимающихся по данному профилю, серьезных базовых знаний по органической химии, биологии и физике. Вышеизложенное, а также переход к двухуровневой системе подготовки специалистов (бакалавр-магистр), обусловили необходимость открытия в КФУ новой магистерской программы «Химия супрамолекулярных нано- и биосистем». Программа подготовки магистрантов предполагает изучение физико-химии наночастиц и наноматериалов, супрамолекулярной химии, особенностей протекания химических процессов в наносистемах, методов получения наночастиц, химической технологии наноматериалов и ее аппаратурного оформления, методов и приборов для изучения и анализа наночастиц и наноматериалов. В рамках магистерской программы осуществляется подготовка специалистов разбирающихся в актуальных проблемах науки и технологии, и обладающих широким кругозором в указанных сферах с учетом непрерывного создания новых методов и подходов в данной области.