Анотація до роботи:

Касян Н.О., Оптичні властивості і фазові стани рідкокристалічних систем з немезогенними домішками біологічно активних речовин. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.15 – фізика молекулярних і рідких кристалів. – Інститут монокристалів НАН України, Харків, 2006.

В дисертації дослідженно вплив немезогенних домішок, що здатні до фото- та термоізомеризації, на мезоморфні та оптичні властивості рідкокристалічних систем. Показано, що УФ опромінювання провітаміну D (ProD) у холестеричній матриці призводить до зсуву (до 100 нм) смуги селективного відбивання (_max) завдяки реакції фотоізомеризації ProD. Показано селективну чутливість такої системи до УФВ та УФС діапазонів. Встановлено лінійність залежності _max від часу УФ опромінювання у певних дозових межах. Виявлені закономірності впливу РroD та D на фазовий стан холестеричних систем; запропоновано та реалізовано метод реєстрації УФ на основі ефекту фотоіндукованого переходу смектик Ахолестерик. Встановлено, що РК впорядкування пригнічуює процес термоіндукованої трансформації хроменоакридину. Досліджено вплив домішок типових термотропних, ліотропних мезогенів, та споріднених їм немезогених сполук на поведінку мезофаз органічних солей.

У дисертаційній роботі досліджено ефекти, пов’язані з введенням в рідкокристалічні матриці немезогенних домішок біологічно активних речовин та їх фото- і термостимульованими перетвореннями. Розв’язана в роботі наукова задача може бути охарактеризована як розробка фізичних засад створення рідкокристалічних сенсорних матеріалів для детектування біологічно активного УФ випромінювання. Основні результати можна сформулювати таким чином:

1. Встановлено фізичний механізм відгуку на дію УФ випромінювання рідкокристалічних композицій на основі нематико-холестеричних сумішей, що містять провітамін D. Визначено умови лінійності зсуву довжини хвилі максимуму селективного відбивання _max, що дає можливість використання таких композицій як сенсорних матеріалів.

2. З використанням джерела УФ випромінювання, каліброваного з урахуванням конкретної геометрії експериментів, отримано відтворювані кількісні залежності відгуку холестеричної сенсорної композиції від дози УФ випромінювання в інтервалі 0,1-5 Дж/см².

3. Показано, що відгук сенсорної композиції зумовлений дією лише тієї частини спектру УФ випромінювання, яка відповідає смузі поглинання провітаміну D, і не залежить від впливу інших факторів (температура, видиме світло, кисень повітря тощо). Разом з попередніми висновками, це дає можливість стверджувати, що запропонований підхід забезпечує можливість кількісного визначення дії біологічно активного УФ випромінювання.

4. Встановлено, що вітамін D, внесений у холестеричну матрицю, спричиняє істотно більше зниження температур фазових переходів, ніж провітамін D (~1К/% для провітаміну D і ~2,5К/% для вітаміну D), що дає можливість реалізувати метод детектування і візуалізації УФ випромінювання на основі фотоіндукованого фазового переходу смектик А – холестерик.

5. Показано, що максимально досяжна величина зміни кроку холестеричної спіралі (до 100 нм) під дією УФ опромінення істотно визначається максимальною концентрацією фотоактивного провітаміну D, яка може бути введена в рідкокристалічну матрицю зі збереженням її фазового стану, що дозволяє оптимізувати склад сенсорної композиції з точки зору її чутливості і стабільності.

6. Віднайдено, що фазовий стан і склад рідкокристалічної матриці істотно впливає на процес термоіндукованого структурного перетворення молекул хроменоакридинів. Встановлено, що температура, при якій відбувається термоперетворення, корелює з термостабільністю рідкокристалічної матриці.

7. Визначено залежності температур і форми піків фазових переодів термотропної мезофази деканоату свинцю від концентрації внесених домішок низки типових представників термотропних (8ОЦБ, холестерилпеларгонат) та ліотропних (ДПФХ) рідких кристалів і немезогенних речовин (холестерин, стеаринова кислота), подібних їм за структурою.

Основні результати дисертації опубліковано в роботах

1. Chilaya G., Petriashvili G., Chanishvili A., Terenetskaya I., Kireeva N., Lisetski L. Provitamin D₂ and provitamin D₃ phototransformations in cholesteric liquid crystal mixtures induced by UV radiation // Mol. Cryst. Liq. Cryst. – 2005.- Vol. 433. – P. 75-83.

2. Lisetski L.N., Panikarskaya V.D., Kasyan N.A., Grishchenko L.V., Terenetskaya I.P. Bioequivalent UV detectors based on cholesteric liquid crystals: effects of spectral composition and quantitative account for intensity of UV radiation // Proc. SPIE. – 2005. – Vol. 6023. – 6023OF, (6023-15), 4 P.

3. Киреева Н.А., Паникарская В.Д., Лисецкий Л.Н., Теренецкая И.П. О возможности использования фотоиндуцированных превращений провитамина D в холестерическом растворителе для биоэквивалентной УФ дозиметрии. // Вісник Харківського національного університету №637, Біофізичний вісник. – 2004. – Вип. 1-2 (14). – C. 118-122.

4. Panikarskaya V.D., Kasyan N.A., Lisetski L.N., Terenetskaya I.P. Effects of vitamin D group steroids on mesomorphic phase states of cholesteric sensor materials // Functional materials. – 2005. –Vol. 12, № 4. – P. 622-627.

5. Мирная Т.А., Лисецкий Л.Н., Паникарская В.Д., Киреева Н.А. Жидкокристаллическое поведение деканоата свинца в смесях с термотропными и лиотропными мезогенами различных химических классов // Укр. хим. журнал. – 2004. – Т. 70, № 3-4. – C. 73-76.

6. Лисецкий Л.Н., Киреева Н.А., Паникарская В.Д., Ващенко О.В., Чилая Г.С., Теренецкая И.П. Холестерические жидкие кристаллы как сенсорные материалы для биоэквивалентной УФ-дозиметрии // Жидкие кристаллы и их практическое использование. Международное жидкокристаллическое общество “Содружество”. – 2003. – Вып. 1. – C. 54-59.

7. Касян Н.А., Паникарская В.Д., Лисецкий Л.Н., Манжара В.С., Гвоздовский И.А. Температурно-индуцированные превращения хроменоакридинов в жидкокристаллических растворителях // Жидкие кристаллы и их практическое использование. Международное жидкокристаллическое общество “Содружество”. – 2005. – Вып. 3-4. – C. 93-99.

8. Chilaya G., Lisetski L., Kireeva N.A., Panikarskaya V.D., Terenetskaya I.P. Steroids of vitamin D group as non-mesogenic components of cholesteric liquid crystal mixtures // Book of abstracts 7^th European Conference on Liquid Crystals (ECLC 2003), Jaca, Spain, April 6-11, 2003, P. 149.

9. Lisetski L.N., Panikarskaya V.D., Kireeva N.A., Chilaya G., Terenetskaya I.P. Developing a sensor material for bioequivalent dosimeter of UV radiation: behavior of vitamin D group steroids in cholesteric liquid cryslal solvents // Proceedings of the XVI International School-Seminar “Spectroscopy of molecules and crystals” (XVI ISSSMC), Sevastopol, Ukraine, 25.05-1.06.2003, P.59.

10. Kireyeva N.A., Lisetski L.N., PanikarskayaV.D., Terenetskaya I.P. Cholesteric liquid crystals with UV-sensitive dopant as a sensor materials for bioequivalent UV dosimetry // Abstracts of the 5^th International Conference Electronic Processes in Organic Materials (ICEPOM-5), Kyiv, Ukraine, May 24-29, 2004, P. 205.

11. Chanishvili A., Chilaya G., Petriashvili G., Kireeva N., Lisetski L., Terenetskaya I. Colour change in cholesteric liquid crystals mixtures due to provitamin D₂ and provitamin D₃ photo transformation // Book of Abstracts 20^th International Liquid Crystal Conference (ILCC 2004), July 4-9, 2004, Lubljana, Slovenia, APPL-P007, P. 206.

12. Kasyan N.A., Lisetski L.N., Panikarskaya V.D. Cholesteric liquid crystals with UV-sensitive dopant as sensor materials for bioequivalent UV dosimetry // Abstracts of the 10^th International Conference Nonlinear Optics of Liquid and Photorefractive Crystals (NOLPC 2004), Alushta, Crimea, Ukraine, October 3-8, 2004, P. 41.

13. Kasyan N. A., Lisetski L.N., Panikarskaya V.D., Terenetskaya I.P. Cholesteric liquid crystals with UV-sensitive dopant as sensor materials for bioequivalent UV dosimetry – Тези доповідей І Української наукової конференції Проблеми Біофізичної та Медичної Фізики (ПБМФ-2004), Харків, Україна, 20-22 вересня 2004.- С. 99.

14. Kasyan N.A., Panikarskaya V.D., Lisetski L.N., Manzhara V.S. Temperature-stimulated transformations of chromenoacridines in liquid crystalline solvents // Abstracts of the International conference “Functional Materials” (ICFM-2005), Partenit, Crimea, Ukraine, October 3-8, 2005, P. 333.