После поступления на работу в Южно-Уральский государственный университет я основал новое исследовательское подразделение в Научно-образовательном центре Нанотехнологий. Обладая знаниями в области органической химии, я организовал совместную лабораторию гетероциклических соединений халькоген-азот между Южно-Уральским государственным университетом и Институтом органической химии РАН. Сотрудничество между этими двумя институтами было плодотворным и завершилось получением двух грантов от РФФИ и Российского научного фонда. Мы создали 2 совершенно новые, полностью оборудованные лаборатории органического синтеза и хроматографии (как LC, так и GC). Как химик-органик, много лет работающий в междисциплинарных проектах, я считаю, что мог бы внести свой вклад в некоторые инновационные практики. Развитие тематики органических полупроводников дало импульс новым исследованиям в области безметалльных систем для фотокатализа, катализа и сенсорики. Был выигран грант по теме применения графитированного нитрида углерода для адаптации его для различных применений. Был выпущен ряд статей в которых мы успешно применили его композиты для фотоокисления бензилового спирта, электрохимического определения ряда экотоксикантов, а разработанная нами методика интеркаляции металлов в процессе эвектического синтеза дала новое направление: металл-ионных гибридных материалов. Параллельно шли исследования в области взаимодействия биологически-активных субстратов с оксидами переходных металлов в которых я руководил проектами раскрывающими закономерности молекулярных взаимодействий аминокислот и пептидов с биологически совместимыми оксидами металлов. Общее число цитирований публикаций по данной теме превысило полсотни. Продуктивным оказалось направление гетерогенного катализа, которое было оформлено в несколько композитных решений для ряда базовых процессов органического синтеза: реакции Ульмана, эпоксидирования алкенов, этерификации дикарбоновых кислот. По итогам данных исследований нами успешно сформирована молодежная лаборатория с государственным финансированием превышающим 50 миллионов. Сейчас самым перспективным направлением моей работы является формирование экспрессных систем электроанализа на основе печатных электродов для портативных средств измерения. Ключевые компоненты данных систем в моей группе разрабатываются на основе т.н. иерархически-структурированных материалов с развитой мезо- и макропористостью с улучшенным массо-переносом. Список успешно завершенных и выполняющихся проектов: 1. 2014. 1,2,3-дитиазоло-5-илиденебензидиамины и их превращение в бис-дитизолиевые катион-радикалы. Грант РФФИ (Российского фонда фундаментальных исследований) № 14-33-50005. Главный исполнитель. 2. 2014-2016 Природа галогеновых связей в молекулярных комплексах и кристаллах органических полигалогенидов. Грант РФФИ (Российского фонда фундаментальных исследований) № 14-03-00961. Исполнитель. 3. 2015-2017 Синтетические шаблоны для биоминерализации нанокристаллического оксида титана. Грант РФФИ (Российского фонда фундаментальных исследований) № 15-03-07834. Руководитель 4. 2015-2017 Биоузнаваемые многофункциональные полимерные наночастицы для комбинированной терапии рака. CRDF (Фонд гражданских исследований и разработок) Грант # FSCX-15-61154-0. Главный исследователь. 5. 2015-2019 Новые материалы для фотоники и спинтроники из гетероциклов халькоген-азот. Грант РИНЦ (Российского научного фонда) № 15-13- 10022. Главный исследователь. 6. 2017-2019 Государственный контракт 4.9651.2017/BP Материалы для органической электроники на основе гетероциклов халькоген-азот. Исполнитель 7. 2020-2022. Поверхностные молекулярные дефекты нанокристаллических оксидных материалов. Грант РФФИ (Российского фонда фундаментальных исследований) № 20-03-00904. Руководитель. 8. Грант по государственному контракту № FENU-2020-0019 на 2020-2022 годы. Главный исследователь. 9. 2021-2022 Полупроводниковые материалы на основе гетерополимерного графитового нитрида углерода. Грант РФФИ (Российского фонда фундаментальных исследований) № 20-43- 740024. Руководитель 10. 2022-2024 Переход на экологически чистую и ресурсосберегающую энергетику, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, освоение новых источников, способов транспортировки и хранения энергии. МегаГрант №075‐ 15-2022-1135. Главный исследователь. 11. 2024-2026. Иерархически структурированные материалы для экспресс-электрохимического анализа органических загрязнителей в водных источниках. Грант РНФ (Российский научный фонд) № 24-13-20018. Главный исследователь 12. 2024-2026 Гетерогенные катализаторы для этерификации дикарбоновых кислот для пластификаторов ПВХ. Государственное задание № FENU-2024-005. 06.2024-12.2026 гг. Руководитель.

Inorganic synthesis of the magnetite-based commercial sorbents for RT-PCR. Oligonucleotide synthesis with automated commercial synthesizer, extraction and HPLC purification.

Howard University is the US-recognized center of excellence for the development of anti-cancer nanostructured means. As a member of a research group working on targeted nano-formulations, I have developed peptide conjugation method for polymerizable PEG macromonomer. Such macromonomers served later on for surface enhancement of biodegradable nanoparticles. Applicability of such compositions has been tested and validated in three publications. Grants: 2011 – 2013: Title of Project: The District of Columbia Developmental Center for AIDS Research (DC D-CFAR) (Targeting Drug (ARV)-Loaded Multifunctional Nanoparticles to M Cells Overlaying GALT (HIV-1 Reservoir). The goal is to use nanotechnology platform to target drugs to HIV-1 reservoir. NIH/NIAID: P30AI087714. Participant. Publications: 1. Oleg I. Bol’shakov and Emmanuel O. Akala, MS-monitored Conjugation of RGD-Bearing poly(ethylene glycol) Methacrylate Macromonomers and RGD Peptides. – J. Appl. Polym. Sci. 2014, (just accepted). Reference: APP-2013-09-3262.R1 2. O. Ogunwuyi1, N Kumari, K. Smith2,3, O. Bol’shakov, S. Adesina, A Gugssa, W. Anderson, S. Nekhai. Emmanuel Aakala Antiretroviral Drugs-Loaded Nanoparticles Fabricated by Dispersion Polymerization with Potential for HIV/AIDS Treatment. Infectious Diseases: Research and Treatment 9:21-32 March 2016. 3. K. A. Smith, Х. Lin, O. Bol’shakov, J. Griffin, X. Niu, D. Kovalskyy, A. Ivanov, M. Jerebtsova, R. E. Taylor, E. Akala, S. Nekhai. Activation of HIV-1 with Nanoparticle-Packaged Small-Molecule Protein Phosphatase-1-Targeting Compound. 536 K. A. Smith et al.: Sci Pharm. 2015; 83: 535–548

After receiving Ph.D. in Organic Chemistry I continued my research at the leading Center for Heterocyclic Chemistry at UF where I have devoted my time to study peptide derivatives. (Florida Center for Heterocyclic Compounds www.ark.chem.ufl.edu) For these two years, I participated in the development of new diazo-transfer agent, I widened the scope of the diazotransfer reaction to various peptides. JOC (2010) 6532. Azido derivates thus formed were later employed in peptide derivatization of medically relevant steroid. Synthesis (2012) 2926. Isopeptides of cysteine and serine were studied by me in the chemical ligation reactions, and so have demonstrated the applicability of unconventional mechanism of this biologically important reaction to cysteine and non-cysteine based isopeptides. J. Pept. Sci. (2012) 704 и Org. Biomol. Chem.(2012) 4836. During the time spent at the UF, I obtained capacities of an independent researcher with a full range of skills in essential physical-chemical methods of analysis: NMR, HPLC, FTIR, UV-Vis. Side project funded by L'Oreal devoted to the synthesis of targeted compounds was also accomplished during my stay at UF.

Органический синтез субстратов по известным методикам и масштабирование до килограммовых загрузок