«8D07140 - Наноматериалдар және нанотехнологиялар» білім беру бағдарламасы бойынша философия докторы (PhD) дәрежесін алу үшін Калиекперова Камила Бахтжанқызы диссертациясын қорғауы

Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінде философия докторы (PhD) дәрежесін алу үшін Калиекперова Камила Бахтжанқызы «8D07140 – Наноматериалдар және нанотехнологиялар» білім беру бағдарламасы бойынша «Құрамында темір бар нанокомпозиттердің фазалық құрамындағы өзгерістердің олардың гипертермиялық қасиеттеріне және цитотоксикалығына әсерін зерттеу» тақырыбында диссертациясы қорғалады.

Диссертация Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «Ядролық физика, жаңа материалдар мен технологиялар кафедрасы» кафедрасында орындалды.

Қорғау тілі - орыс тілінде

Ресми рецензенттер:

- Сатбаева Зарина Аскарбековна – PhD, «Шәкәрім университеті» КЕАҚ «Техникалық физика және жылу энергетикасы» кафедрасының профессор-зерттеушісі (Семей қ., Қазақстан Республикасы);

- Кенжина Лаура Болатказыевна – медицина ғылымдарының кандидаты, қауымдастырылған профессоры, ҚР ҰЯО РМК РҚЭИ филиалының Радиоэкологиялық және биодиозиметриялық зерттеулер бөлімінің Биодозиметриялық зерттеулер зертханасының меңгерушісі (Курчатов қ., Қазақстан Республикасы).

Диссертациялық кеңестің уақытша мүшелері:

- Ерланұлы Ерасыл – PhD, Centre Environmental Engineering орталығының басшысы, Қазақ-Британ техникалық университеті (Алматы қ., Қазақстан Республикасы);

- Айдарова Сауле Байляровна – химия ғылымдарының докторы, Қазақ-Британ техникалық университетінің профессоры (Алматы қ., Қазақстан Республикасы);

- Бурый Максим – PhD, плазмалық химиялық технологиялар бөлімінің меңгерушісі, Institute of Plasma Physics of the CAS (Прага қ., Чехия).

Ғылыми кеңесшілері:

Козловский Артем Леонидович – PhD докторы, «Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің» КЕАҚ ядролық физика, жаңа материалдар және технологиялар кафедрасының қауымдастырылған профессоры (Астана қ., Қазақстан Республикасы)

Тишкевич Дарья Ивановна – физика-математика ғылымдарының кандидаты, «Беларусь Ұлттық ғылым академиясының материалтану ғылыми-практикалық орталығы» мемлекеттік қауымдастығының жетекші ғылыми қызметкері (Минск қ., Беларусь Республикасы)

Қорғау 2026 жылғы 8 маусым, сағат 16:00 Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «8D07140 – Наноматериалдар және нанотехнологиялар» білім беру бағдарламасы бойынша «8D071 – Инженерия және инженерлік іс» кадрларды даярлау бағыты бойынша диссертациялық кеңесте өтеді. Диссертациялық кеңес отырысы аралас (офлайн және онлайн) форматта өткізіледі.

Сілтемесі: https://clck.ru/3TS9Ug 

Мекен-жайы: Астана қ., Қажымұқан көшесі 13, 309 аудитория

Аңдатпа (қаз.): АҢДАТПА Калиекперова Камила Бахтжанқызының «8D07140-Наноматериалдар және нанотехнологиялар» білім беру бағдарламасы бойынша философия докторы (PhD) дәрежесін алу үшін ұсынылған «Құрамында темір бар нанокомпозиттердің фазалық құрамындағы өзгерістердің олардың гипертермиялық қасиеттеріне және цитотоксикалығына әсерін зерттеу» тақырыбындағы диссертациялық жұмысы Диссертациялық зерттеудің өзектілігі. Қазіргі әлемдегі нанотехнологияның қарқынды дамуы өмірдің барлық салаларын қамтиды, ғылыми, техникалық және қолданбалы мәселелерді шешуге жаңа тәсілдер мен технологиялық шешімдер ұсынады. Сонымен қатар, макроскопиялық аналогтарынан айтарлықтай ерекшеленетін бірегей физикалық және химиялық қасиеттер жиынтығына ие наноқұрылымды материалдар мен композиттер ерекше қызығушылық тудырады. Біріншіден, бұл ерекшеліктер меншікті бет ауданының көлемге жоғары қатынасымен, кванттық өлшем әсерлерімен, сондай-ақ материалдарды синтездеу кезінде олардың құрылымдық және функционалдық қасиеттерін басқару мүмкіндігімен байланысты. Соңғы жылдары биомедициналық салада наноқұрылымды композиттерді, атап айтқанда, құрамында темір бар магнитті немесе ферритті наноқұрылымдарды қолдануға айтарлықтай көңіл бөлініп келе жатқанын атап өткен жөн. Бұл, ең алдымен, жоғары биоүйлесімділікке, беттік функционализациялау мүмкіндіктеріне және магнит өрістеріндегі жақсы басқарылу мүмкіндігіне байланысты. Магниттік наноқұрылымдардың қолданылуын зерттеудің ең перспективалы бағыттарының бірі - магниттік нанобөлшектерді пайдалана отырып, дәрілік заттарды мақсатты түрде жеткізу, бұл дәрілік заттардың мөлшерін азайту және белсенді затты патологиялық зақымдануда тікелей орналастыру арқылы жанама әсерлерді азайту арқылы терапияның тиімділігін арттыра алады. Соңғы жылдары феррит және темір құрамдас наноқұрылымдарға үлкен көңіл бөлінуі магниттік гипертермия саласында олардың қолданылуының кеңеюінен көрінеді. MnFe2O4, CoFe2O4, ZnFe2O4 сияқты феррит нанобөлшектері айнымалы магнит өрісінің энергиясын өте қысқа мерзім ішінде жылуға тиімді түрде түрлендіруге қабілетті, осылайша ісік тіндерінің жанында және ішінде температураның терапиялық маңызды мәндерге дейін (шамамен 42-45°C) жергілікті жоғарылауын қамтамасыз етеді. Бұл температуралық режим ақуыз денатурациясына, жасуша мембраналарының тұтастығының бұзылуына және ДНҚ қалпына келтіру механизмдерінің басылуына байланысты қатерлі жасушаларға қайтымсыз зақым келтіреді. Сонымен қатар, жылу тарату жүйесі дамыған және термиялық стресске төзімді сау тіндер зақымдануға онша сезімтал емес. Магниттік гипертермияда магнитті феррит пен темір құрамдас нанобөлшектерді қолдану ісік тінін нысанаға алуда жоғары селективтілік пен тиімділікке мүмкіндік береді, бұл әдісті дербес емдеу әдісі ретінде де, химиотерапия немесе сәулелік терапиямен бірге қарастыруға мүмкіндік береді, осылайша емдеу тиімділігін арттырады. Феррит нанобөлшектерінің қосымша артықшылығы - бөлшектердің химиялық құрамын, өлшемін және морфологиясын, сондай-ақ беттік функционализациясын өзгерту арқылы олардың жылу бөлетін сипаттамаларын дәл реттеу мүмкіндігі. Нель және Браун релаксациясын қоса алғанда, магниттік жоғалту механизмдерін басқару меншікті сіңіру қуатын оңтайландыруға мүмкіндік береді, ол өз кезегінде нақты биомедициналық қолданбаларға бейімделуі мүмкін. Бұл феррит наноқұрылымдарын дәстүрлі магнетит немесе гематит нанобөлшектеріне қарағанда тиімдірек етеді, олардың айнымалы магнит өрісінің энергиясын клиникалық тұрғыдан қолайлы параметрлер бойынша жылу энергиясына түрлендірудегі тиімділігі шектеулі. Сондай-ақ, құрамында темір бар немесе феррит нанобөлшектері магнитті-резонанстық томографияда медициналық бейнелеу үшін контрастты агенттер ретінде практикалық қолданылуын табады, себебі олардың суперпарамагниттік қасиеттері және жоғары магниттік сезімталдығы сутегі ядроларының бойлық және көлденең релаксация уақытының қысқаруына әкеледі, бұл өз кезегінде кескін контрастының жоғарылауына және дәстүрлі контрастты агенттермен салыстырғанда тіндердегі патологиялық өзгерістердің визуализация сапасының жақсаруына әкеледі. Феррит магниттік наноқұрылымдары заманауи биосенсорлық жүйелердің әмбебап функционалды элементтері болып табылатынын, жоғары сезімталдықты, ерекшелікті және талдау жылдамдығын қамтамасыз ететінін атап өткен жөн. Оларды одан әрі дамыту онкологиялық және жұқпалы ауруларды ерте диагностикалау, пациенттердің жағдайын бақылау және медицинада жекелендірілген тәсілдерді енгізу үшін кең мүмкіндіктер ашады. Темір және феррит наноқұрылымдарының алуан түрлілігінің ішінде шпинель типті құрылымы бар мырыш ферритін және оның негізінде жасалған наноқұрылымды композиттерді ерекше атап өту керек. Ферриттің бұл түріне деген қызығушылық, ең алдымен, оның құрамында улы ауыр металл иондарының болмауына байланысты, бұл in vivo қолданбалы жүйелерді әзірлеудегі негізгі артықшылықтардың бірі болып табылады. Жоғары магниттік анизотропиясы және айтарлықтай гистерезис шығындары бар кобальт ферритімен салыстырғанда, мырыш ферритінің магниттік анизотропиясы әлдеқайда төмен, бұл бақыланбайтын жергілікті тіндердің қызып кету қаупін азайтады және ұзақ мерзімді немесе қайталанатын гипертермиялық процедуралар үшін наноқұрылымдарды пайдалануға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, мырыш ферритінің жоғары биоүйлесімділігі токсикологиялық бағалау мәселелерін айтарлықтай жеңілдетеді. Өз кезегінде, ZnFe2O4 шпинель құрылымы кристалдық тордың тетраэдрлік (A) және октаэдрлік (B) позициялары бойынша катиондардың реттелген таралуымен сипатталады, бұл ішкі торлар арасындағы магниттік өзара әрекеттесуді және соның салдарынан материалдың магниттік сипаттамаларын анықтайды. Мырыш ферритінің маңызды артықшылығы - кристалдық торда Fe2+/Fe3+ иондарын Zn2+ иондарымен изоморфты алмастыру мүмкіндігі, бұл магниттік анизотропияны, мәжбүрлі күшті және қанығу магниттелуін мақсатты түрде басқаруға мүмкіндік береді. Магниттік емес табиғаты бар Zn2+ иондарының енгізілуі шпинель торлары арасында магниттік темір иондарының қайта бөлінуіне әкеледі, алмасу өзара әрекеттесулерін өзгертеді және жүйенің магниттік анизотропиясын төмендетеді. Бұл өз кезегінде ұсақ бөлшектер өлшемдерінде суперпарамагниттік мінез-құлықтың қалыптасуына ықпал етеді, бұл магниттік нанобөлшектерді in vivo пайдалануды қамтитын биомедициналық қолданбалар үшін өте маңызды. Өз кезегінде, темір иондарының мырышпен алмасу дәрежесін өзгерту арқылы магниттік параметрлерді дәл реттеу мүмкіндігі, сондай-ақ бөлшектердің мөлшері мен морфологиясын бақылау ZnFe2O4 наноқұрылымдарын нақты биомедициналық қолданбаларға бейімдеуге мүмкіндік береді. Атап айтқанда, мұндай наноматериалдар жұмсақ магниттік гипертермия үшін де, магниттік-резонанстық томографияда бақыланатын релаксациялық қасиеттері бар контрастты агенттер ретінде пайдалану үшін де перспективалы сипаттамаларды көрсетеді. Дегенмен, осы саладағы жұмыстардың көптігіне қарамастан, ZnFe2O4 наноқұрылымдарының фазалық құрамының өзгергіштігін, сондай-ақ оның сыртқы әсерлерге төзімділігіне және гипертермиялық қолдану кезінде меншікті сіңіру қуатын өзгерту тиімділігіне әсерін зерттеуге қатысты әлі де көптеген шешілмеген мәселелер бар екенін атап өткен жөн. Диссертациялық зерттеудің мақсаты. Диссертациялық зерттеудің мақсаты - мырыш ферриті негізінде құрамында наноқұрылымды темір бар композиттердің фазалық құрамының өзгергіштігінің оның коррозияға төзімділігінің, цитотоксикалықтығының және гипертермиялық зерттеулерде қолдану тиімділігінің өзгеруіне әсерін анықтау. Диссертациялық зерттеудің міндеттері. Диссертациялық зерттеудің тұжырымдалған мақсатына сүйене отырып, келесі міндеттер тұжырымдалды, оларды іске асыру биомедициналық салада мырыш ферритіне негізделген наноқұрылымды композиттерді қолдану перспективалары туралы жаңа деректер алуға мүмкіндік берді. Төменде диссертациялық зерттеуде орындалуы жүзеге асырылған тұжырымдалған міндеттер келтірілген: 1. Мырыш ферритіне негізделген наноқұрылымды композиттерді синтездеу кезінде компоненттер арақатынасының өзгеруінің фазалық құрам мен құрылымдық ерекшеліктерге әсерін анықтау. 2. Модельдік буферлік ерітінділердегі наноқұрылымды композиттердің ыдырау процестерінің кинетикасын зерттеу және коррозия процестерінің цитотоксикалыққа және гипертермия кезінде қолдану тиімділігіне әсерін анықтау. 3. Магниттік гипертермияда қолданылған кезде ZnFe2O4 нанокомпозиттерінің құрылымдық ерекшеліктері мен тиімділігіне иондаушы сәулеленудің әсерін зерттеу. Зерттеу нысандары. Зерттеу нысандары химиялық тұндыру және қатты фазалы синтез арқылы алынған, содан кейін оксид компоненттерінің арақатынасының өзгеруімен термиялық күйдіру арқылы алынған шпинель құрылымы бар ZnFe2O4 негізіндегі темір құрамды композиттер болды, олардың өзгеруі фазалық құрамның өзгеруіне әкеледі. Зерттеу пәні. Диссертациялық зерттеудің пәні - мырыш ферритіне негізделген наноқұрылымды темір құрамды композиттердің фазалық құрамына, құрылымдық ерекшеліктеріне және сыртқы әсер ету жағдайларына, соның ішінде агрессивті биологиялық орта мен иондаушы сәулеленудің әсеріне байланысты коррозияға төзімділіктің, цитотоксикалықтың және гипертермиялық тиімділіктің өзгеру заңдылықтарын белгілеу. Зерттеу әдістері. Наноқұрылымды композиттердің зерттелген үлгілерін сипаттаудың негізгі әдістері наноқұрылымдардың морфологиялық ерекшеліктерін визуализациялауға арналған сканерлеуші электронды микроскопия әдісі, үлгілердегі құрылымдық параметрлерді, фазалық құрамды және фазалық қатынасты анықтау үшін қолданылатын рентгендік дифракция әдісі, сондай-ақ модельдік ерітінділерде ұзақ мерзімді әсер ету жағдайында коррозияға ұшырау кезіндегі ыдырау кинетикасын анықтау үшін қолданылатын рентгендік дифракция әдісі, гипертермияда наноқұрылымдарды пайдалану әлеуетін анықтау үшін меншікті сіңіру қуатының тиімділігін анықтау әдісі, үлгілерді модельдік буферлік ерітінділерге орналастырудан және оларды белгіленген температуралық жағдайларда белгіленген уақыт аралығында сақтаудан тұратын коррозия процестерін модельдеу әдісі болды. Цитотоксикалық және биоүйлесімділік Mia PaCa-2 жасуша желілерін және ерітіндіні (3-[4,5-диметилтиазол-2ил]-2,5-дифенилтетразолий бромиді) пайдаланып MTT сынақтары арқылы анықталды. Ғылыми жаңалығы. Тотық компоненттерінің арақатынасын өзгерту арқылы алынған мырыш ферритіне негізделген наноқұрылымды композиттердің фазалық құрамының өзгергіштігінің модельдік биологиялық ортадағы коррозияға төзімділігіне әсер ету заңдылықтары анықталды. Жүргізілген зерттеулер барысында компоненттер арақатынасының өзгеруі ZnFe2O4 негізгі фазасының және ZnO және Fe2O3 түріндегі қоспалардың салмақтық үлестерінің, сондай-ақ шпинель құрылымындағы катиондардың таралуын сипаттайтын құрылымдық реттілік дәрежесі мен инверсия дәрежесінің өзгеруіне әкелетіні анықталды. Нанокомпозиттердің фазалық құрамы мен құрылымдық ерекшеліктерінің магниттік гипертермияның тиімділігіне әсері, соның ішінде айнымалы магнит өрісінің әсерінен жылу өндіру процестеріне фазааралық шекаралар мен ақаулы құрылымның үлесі анықталды. Зерттелген (1-x)Fe3O4 – xZnO нанокомпозиттерінің гипертермияға қолданылуын анықтау барысында, ZnFe2O4/ZnO салмақ үлестерінің өзгеруіне байланысты фазалық құрамның өзгеруі және мөлшерінің кішіреюі меншікті жылу бөліну жылдамдығының тиімділігінің 80 Вт/г-нан 129 Вт/г-ға дейін артуына әкелетіні анықталды, бұл құрылымдарды магниттік гипертермиядағы бәсекеге қабілетті материалдардың бірі ретінде қарастыруға мүмкіндік береді. ZnFe2O4 негізіндегі наноқұрылымды композиттердің құрылымдық күйіне, фазалық құрамына және гипертермиялық тиімділігіне иондаушы сәулеленудің әсері зерттелді, бұл оларды біріктірілген терапиялық әсерлер жағдайында қолдану мүмкіндігін түсінуді кеңейтеді. Жүргізілген зерттеулер барысында нанокомпозиттердің меншікті жылу шығындарының шамасы мен сәулеленуден туындаған құрылымдық деградация дәрежесі арасында тікелей корреляция анықталды, бұл көлемдік құрылымдық ісіну және кристалдық тордағы ақаулардың жиналуы арқылы көрінеді. Модельдік буферлік ерітінділерде және оларсыз сәулелендірілген нанокомпозиттік үлгілердің құрылымдық параметрлерінің өзгеру үрдістері, сондай-ақ жылу бөлудің меншікті жылдамдығы арасындағы анықталған айырмашылықтар қоршаған орта мен иондаушы сәулеленудің бірлескен әсері құрылымдық зақымдану жылдамдығына және соның салдарынан жылу бөлудің меншікті жылдамдығының төмендеуіне әсер ететіні туралы қорытынды жасауға мүмкіндік берді. PBS буферлік ерітіндісінде сәулелендіру беткі қабатта химиялық жолмен туындаған ақаулардың қосымша пайда болуына әкелетіні көрсетілген, бұл құрғақ жағдайда сәулелендірумен салыстырғанда магниттік қасиеттердің деградациясын және меншікті жылу шығындарының жоғалуын күшейтеді. Қорғауға ұсынылатын негізгі тұжырымдар. 1. Нанокомпозиттердің құрамындағы ZnFe2O4/ZnO салмақ үлесінің өзгеруі инверсия дәрежесінің, катиондардың таралуының және түйіршік өлшемінің және меншікті бетінің ауданының азаюымен байланысты өлшем әсерлерінің өзгеруіне байланысты меншікті жылу бөліну жылдамдығының тиімділігінің 80-нен 129 Вт/г-ға дейін артуына әкелетіні анықталды. 2. Нанокомпозиттердің коррозияға төзімділігін анықтау бойынша тәжірибелер барысында құрылымда аморфты және құрылымдық ретсіз қосындылардың жиналуы ZnFe2O4 шпинель фазасының кристалдық-химиялық тұрақтылығын төмендететіні және катиондардың одан әрі қайта таралуына ықпал ететіні, катиондық ретсіздіктің әсерін күшейтетіні, ал инверсия дәрежесінің жоғарылауы осы құрылымдық өзгерістердің тереңдігін көрсететіні анықталды. 3. Иондаушы сәулеленудің (1-x)Fe3O4 – xZnO нанокомпозиттерінің құрылымдық тұрақтылығына әсерін бағалау нәтижелері Fe2O3 фазасының нанокомпозиттердің құрамынан ығысуы, сондай-ақ бөлшектер мөлшерінің өзгеруіне байланысты дислокацияның күшеюінің пайда болуы иондану әсерлерінен туындаған құрылымдық өзгерістерге төзімділіктің артуына әкелетінін көрсетті, бұл гипертермиялық қолданудың тиімділігіне және цитотоксикалыққа әсер етеді. 4. Радиациялық әсерге төзімділігі жоғары және терапиялық сәулелену дозалары кезінде гипертермиялық тиімділікті сақтайтын 0,56ZnFe2O4 – 0,44ZnO және 0,30ZnFe2O4 – 0,70ZnO нанокомпозиттерінің оңтайлы құрамы анықталды. Зерттеу нәтижелерінің теориялық және практикалық маңыздылығы. Мырыш феррит негізіндегі композиттердің құрамындағы фазалық қатынасты өзгертудің буферлік ерітінділермен ұзақ уақыт байланыста болған кезде коррозия процестерін тежеудегі рөлі анықталды және нәтижесінде пайда болған ферригидрит қосындыларының магниттік гипертермияда наноқұрылымдарды қолдану тиімділігіне әсері анықталды. Жүргізілген зерттеулер негізінде магниттік гипертермияда қолдану үшін үлкен әлеуетке ие және коррозия процестеріне төзімді мырыш ферритіне негізделген наноқұрылымды композиттердің оңтайлы құрамы анықталды. Наноқұрылымды композиттердің ұсынылған құрамы жоғары меншікті сіңіру қуаты мен жоғары қыздыру жылдамдығына байланысты феррит наноқұрылымдарымен бәсекелесе алады, ал иондаушы сәулеленуге (гамма және электронды сәулелену) төзімділігі осы наноқұрылымды композиттерді біріктірілген сәулелік терапия мен магниттік гипертермия үшін негіз ретінде пайдалану мүмкіндігін ашады. Алынған нәтижелер биомедициналық қолданбалар үшін коррозияға төзімділік, биоүйлесімділік және функционалдық тиімділіктің оңтайлы тепе-теңдігі бар феррит нанокомпозиттерін мақсатты түрде жобалаудың ғылыми негізін құрайды. Алынған нәтижелердің сенімділігі. Өлшеу қателіктерін жою және стандартты ауытқу қателіктері мен мәндерін анықтау мақсатында (1-x)Fe3O4 – xZnO нанокомпозиттерінің фазалық құрамы мен құрылымдық ерекшеліктерін құрамдағы компоненттер арақатынасының өзгеруіне байланысты зерттеуге қатысты негізгі эксперименттік жұмыстар бірнеше параллель жүргізілді. Бірқатар қайталанатын тәжірибелерді жүргізу үлгінің репрезентативтілігін қамтамасыз етті және анықталған құрылымдық үлгілердің қайталануы мен тұрақтылығын дұрыс бағалауға мүмкіндік берді. Зерттелген нанокомпозиттік үлгілердің фазалық құрамын, сондай-ақ кристалдық тор параметрлерін, когерентті шашырау аймақтарының өлшемдерін және кристалдылық дәрежесін қоса алғанда, негізгі құрылымдық параметрлерін анықтау заманауи аспаптық талдау әдістерін қолдану арқылы жүзеге асырылды. Барлық тәжірибелер лицензияланған бағдарламалық жасақтаманы пайдалана отырып, стандартталған және калибрленген жабдықта жүргізілді. Жасуша құрылымдарымен жүргізілген тәжірибелер осы профильдегі жұмыстарды орындау үшін қабылданған әдіснамалық ұсыныстар мен этикалық стандарттарға қатаң сәйкестікте жүргізілді. Үлгілерді дайындау, тәжірибе жасау және нәтижелерді өңдеудің барлық процедуралары алынған деректердің қайталануын, биологиялық қауіпсіздігін және сенімділігін қамтамасыз етуге бағытталған. Әдеби шолу деректерін визуализациялау және әртүрлі диаграммаларды, диаграммаларды және зерттеу әдістерін схемалық түрде көрсету үшін жасанды интеллект құралдары, атап айтқанда ChatGPT бағдарламалық кодын пайдалану қолданылды. Жасанды интеллект технологияларын пайдалану бастапқы эксперименттік деректерді алуға әсер еткен жоқ және ғылыми талдаудың дәстүрлі әдістерін алмастырған жоқ, бірақ ұсынылған материалдың анықтығы мен құрылымын арттыру құралы ретінде қызмет етті. Ізденушінің жеке үлесі. Химиялық тұндыру және механикалық ұнтақтау әдістерін қолдана отырып, мырыш феррит қосылыстарына негізделген нанокомпозиттерді синтездеу, сондай-ақ әртүрлі компоненттік қатынастары бар нанокомпозиттерді өндіру режимдерін әзірлеу, әртүрлі температуралық жағдайлардағы модельдік буферлік ерітінділердегі нанокомпозиттердің ыдырау кинетикасын зерттеуге байланысты эксперименттік жұмыстар және құрылымдық және морфологиялық ерекшеліктерді анықтау өтініш берушімен Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің инженерлік профиль зертханасында және Ядролық физика институтының Астана филиалының қатты дене физикасы зертханасында дербес жүзеге асырылды. Магниттік гипертермияда нанокомпозиттерді қолдану перспективаларын зерттеуге және цитотоксикалықты анықтауға байланысты тәжірибелер Беларусь Ұлттық ғылым академиясының материалтану ғылыми-практикалық орталығының және Біріккен ядролық зерттеулер институтының нейтрондық физика зертханасының қызметкерлерімен бірлесіп жүргізілді. Тәжірибелік жұмыстың барлық негізгі нәтижелерін, тәуелділіктерді анықтауды және оларды түсіндіруді өтініш беруші ғылыми кеңесшілермен бірлесіп жүргізді. Жұмыстың ғылыми жобалармен және бағдарламалармен байланысы. Феррит композиттерінің құрамындағы компоненттердің арақатынасының өзгеруімен фазалық түрленулердің кинетикасын зерттеуге байланысты жұмыс BR28713365 «Ядролық және баламалы энергетика үшін құрылымдық материалдарды жасау және модификациялау саласындағы технологиялық шешімдерді әзірлеу» бағдарламалық-нысаналы қаржыландыру міндеттерін іске асыру шеңберінде жүргізілді (іске асыру мерзімі 2025-2027 жж.). Жұмыстың апробациясы. Осы диссертация аясында жүргізілген зерттеудің негізгі нәтижелері халықаралық ғылыми конференцияларда ұсынылды: ‒ Физика және технология институтының құрылғанына 75 жыл толуына арналған «Физика. Технологиялар. Инновациялар» атты 11-ші халықаралық жастар ғылыми конференциясы (Екатеринбург, 2024); ‒ «Ядролық ғылым және технологиялар» атты 5-ші халықаралық ғылыми форум (Алматы, 2024); ‒ Академик Б.С. Юлдашевтің 80 жасқа толуына арналған «Ядролық энергетика және ядролық технологиялардың қазіргі заманғы мәселелері» атты 11-ші халықаралық конференция (Ташкент, 2025). Жарияланымдар. Диссертациялық зерттеудің негізгі нәтижелері 6 ғылыми мақалада ұсынылған, оның ішінде Web of Science және Scopus халықаралық дерекқорларында индекстелген журналдарда жарияланған 2 мақала, ҚР ҒЖБСҚЕ тізіміндегі бір мақала және конференция материалдарында жарияланған үш тезис бар. Диссертациялық зерттеудің құрылымы мен көлемі. Диссертация кіріспеден, төрт бөлімнен, қорытындыдан және пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады. Диссертация 101 баспа бетінде ұсынылған, 38 сурет, 2 кесте, 100 әдебиеттер тізімін қамтиды. Кіріспеде диссертациялық зерттеудің өзектілігі, мақсаты мен міндеттері, сондай-ақ қорғауға ұсынылатын ғылыми жаңалығы, практикалық маңыздылығы және негізгі ережелері туралы негізгі ақпарат берілген. Диссертацияның бірінші бөлімінде нанобөлшектердің биомедициналық қолданылуына баса назар аудара отырып, темір құрамды және феррит наноқұрылымды композиттерді әртүрлі салаларда қолдану мүмкіндігіне арналған әдеби шолудың нәтижелері ұсынылған. Шолуда негізгі бағыт биомедицинада магниттік наноқұрылымдарды қолданудың негізгі даму бағыттарын, соның ішінде гипертермияны анықтауға бағытталған, олардың қызығушылықтары темір оксидімен салыстырғанда сыртқы магнит өрістерінің әсерінен жылу өндіруде тиімдірек болатын феррит композиттерін қолдану әлеуетін кеңейтуге бағытталған. Сондай-ақ, нанобөлшектерді қолдану әлеуеті мен уақыт аралығын анықтауда маңызды рөл атқаратын магниттік нанобөлшектердің уыттылығы мен коррозияға төзімділігі туралы әдебиет деректерін шолу нәтижелері ұсынылған. Диссертацияның екінші бөлімі зерттелген үлгілерді сипаттаудың негізгі әдістерін сипаттауға, сондай-ақ нанокомпозиттерді синтездеуді әзірлеуге, олардың модельдік буферлік ерітінділердің әсеріне тұрақтылығын бағалауға, цитотоксикалықты анықтауға және магниттік гипертермияда қолдану тиімділігіне, сондай-ақ иондаушы сәулеленудің жылу алмасу процестерінің және гипертермияның өзгерістеріне әсерін модельдейтін тәжірибелер жүргізуге байланысты тәжірибелік жұмыстардың сипаттамасына арналған. Үшінші бөлімде (1-x)Fe3O4 – xZnO нанокомпозиттеріндегі құрамдағы компоненттердің арақатынасының өзгеруімен фазалық түрленулерді бағалау нәтижелері ұсынылған. Сканерлеуші электронды микроскопияны, рентгендік құрылымдық талдауды және рентгендік фазалық талдауды қолдана отырып, үлгілердегі фазалық өзгерістер динамикасын кешенді зерттеу жүргізілді және одан әрі зерттеу үшін ең оңтайлы нанокомпозиттік құрамдарды қалыптастыру үшін негізгі байланыстар анықталды. Бұл тарауда әртүрлі температуралық жағдайларда модельдік буферлік ерітіндімен өзара әрекеттесу процестерін модельдеу кезінде наноқұрылымдардың коррозиясы мен деградациясының механизмдерін зерттеуге көп көңіл бөлінеді. Төртінші бөлімде (1-x)Fe3O4–xZnO нанокомпозиттерінің магниттік гипертермияда қолданылуын зерттеуге байланысты эксперименттік жұмыстардың нәтижелері, сондай-ақ иондаушы сәулелену мен модельдік буферлік ерітінділердің нанокомпозиттердің гипертермиялық тиімділігінің өзгеруіне және жылу алмасу механизмдеріне бірлескен әсерін бағалау нәтижелері көрсетілген. Қорытындыда жүргізілген зерттеудің негізгі нәтижелері қорытындыланады, сондай-ақ эксперименттік жұмыстың нәтижелері қысқаша түсіндірме мен қорытындылармен бірге көрсетіледі.

Диссертация

Ғылыми еңбектер тізімі

Ғылыми кеңесшінің пікірі

Шетелдік кеңесшінің пікірі

Зерттеулерді этикалық бағалау жөніндегі комиссияның қорытындысы

Ресми рецензенттердің пікірі

Ресми рецензенттердің пікірі