Применение метода ИТК обсудили на семинаре Программы развития
16 апреля на физическом факультете МГУ состоялся 57-й семинар Программы развития Московского университета. С докладом «Изотермическая титрационная калориметрия как метод изучения взаимодействия нанообъектов в растворах полимеров, поверхностно-активных веществ и наночастиц» выступил Александр Львович Квятковский, старший научный сотрудник кафедры физики полимеров и кристаллов физического факультета МГУ.
Ученый рассказал о применении метода изотермической титрационной калориметрии (ИТК) для решения нескольких научных задач физической химии полимеров и коллоидных систем с использованием универсального комплекса NanoITC, приобретенного по Программе развития Московского университета. ИТК – передовой высокочувствительный метод, позволяющий детектировать взаимодействие различных молекул и нанообъектов, таких как полимеры, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и наночастицы. Прибор позволяет получить зависимость выделяемой или поглощаемой мощности при последовательном введении титранта в субстрат от времени. Аппроксимация полученных данных известными термодинамическими моделями дает возможность определить термодинамические параметры взаимодействий между этими объектами такие, как изменение энтальпии ΔH, энтропии ΔS и свободной энергии Гиббса ΔG.
В частности, в докладе было показано применение ИТК для исследования сшивания нанокристаллов карбоксиметиллированной целлюлозы катионами кальция и адсорбции на них молекул катионного ПАВ. Для использованного ПАВ была продемонстрирована методика определения критической концентрации мицеллообразования (ККМ) с помощью ИТК. Также методом ИТК был успешно изучен механизм получения импринтированного белка бычьего сывороточного альбумина.
Прибор NanoITC активно применяется как в описанных научных исследованиях, так и в образовательной деятельности для организации спецпрактикума кафедры физики полимеров и кристаллов физического факультета для студентов специалитета. В докладе была представлена созданная в рамках этого практикума задача для студентов 5 курса «Определение энтальпии связывания методом изотермической титрационной калориметрии».
Результатом использования микрокалориметра стали публикации в ведущих научных журналах, выступления на конференциях, создание задачи спецпрактикума. В течение 2026 г. планируются защиты трех кандидатских диссертаций, включающих данные ИТК. Научная и образовательная деятельность с использованием прибора проходит на кафедре физики полимеров и кристаллов физического факультета МГУ. Помимо этого, совместные исследования проводятся с Институтом химии Саратовского национального государственного исследовательского университета имени Н.Г. Чернышевского.