Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Физики синтезировали композитные наночастицы для тераностики
Ученые разработали экологичный способ синтеза композитных наночастиц на основе золота (Au) и дисульфида молибдена (MoS2) методом фемтосекундной лазерной абляции в жидкости. Результаты исследования прокладывают путь для развития перспективных приложений наноматериалов в области тераностики.
Исследование опубликовано в журнале Nanomaterials. Композитные наночастицы — это наноматериалы, состоящие из двух или более компонент. Их свойства определяются химической и физической природой составляющих их структур. Они находят широкое применение, начиная от электроники и катализа до медицины. Перспективы медицинских применений таких частиц связаны с их нагревом под действием ИК-излучения, прозрачного для биологических тканей и живых организмов. Создание композитных наночастиц с настраиваемыми оптическими свойствами является одной из актуальных задач. Исследователи предложили новый подход к синтезу нанокомпозитов MoS2-Au с использованием фемтосекундной лазерной абляции в жидкости для достижения настраиваемых оптических свойств в ближней инфракрасной области.
«Экологичность синтеза наночастиц методом лазерной абляции в жидкости подразумевает достаточно много аспектов: во-первых, мы не используем для создания композитов химических реагентов, так как синтез происходит в воде. Во-вторых, нам не нужно утилизировать продукты реакций, поскольку мы воздействуем лазером на твердую мишень нужного материала, «отщепляя» от него наночастицы. В-третьих, полученные наночастицы получаются безлигандными, то есть отсутствие химического прекурсора способствует чистоте их поверхности», — объяснил Алексей Большаков, директор Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ.
Раствор наночастиц синтезировался методом фемтосекундной лазерной абляции в жидкости. Лазерная абляция — это метод воздействия на материал с помощью высокоэнергетического лазерного излучения. Под воздействием лазерного излучения твердое тело образца становится плазмой, которая попадает в жидкость. Внутри плазмы образуются пузырьки, внутри которых плазма конденсируется в наночастицы. Фемтосекундные лазерные импульсы инициируют быстрый и прицельный нагрев материала, что ускоряет образование частиц и делает процесс синтеза более эффективным. С помощью многоэтапного процесса лазерной абляции исследователи создали наночастицы с различными структурами.
Схематическое изображение одно-, двух- и трехэтапных процессов, а также смешивания растворов для синтеза чистых и гибридных наночастиц MoS2/Au / © Nanomaterials
«С помощью лазерной абляции мы можем конструировать множество протоколов синтеза, меняя местами этапы абляции (аблируя одни материалы в растворе других, а также фрагментируя, разбивая смеси полученных наночастиц, чтобы сделать из них композитные наночастицы). Мы можем также инициировать разложение реагентов, традиционно используемых для химического синтеза наночастиц, при помощи лазерного воздействия. Например, мы можем добавлять в традиционный процесс абляции AgNO3 и восстанавливать его до сателлитов серебра, лежащих на поверхности частиц», — рассказал Илья Завидовский, старший научный сотрудник лаборатории контролируемых оптических наноструктур Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ.
Используя одно-, двух- и трехэтапные методики синтеза, ученые получили композитные наночастицы с уникальной архитектурой «ядро–оболочка» и «ядро–оболочка–сателлит», сочетающие в себе фазы MoS2/MoSxOy, MoSxOy/Au и MoS2/MoSxOy/Au. Физики исследовали свойства полученных наночастиц методами спектроскопии комбинационного рассеяния, просвечивающей электронной микроскопии, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, спектроскопии оптического поглощения. Оптическая спектроскопия растворов наночастиц показала значительные изменения в оптическом отклике частиц в зависимости от их структуры. Гибридные наночастицы продемонстрировали улучшенные фототермические свойства при воздействии лазерного излучения в ближнем ИК диапазоне. Такие частицы обладают потенциальными преимуществами для селективной фототермической терапии.
«Мы установили, что в ходе абляции MoS2 на нем возникает оболочка оксида MoO3 или сульфоксида MoSxOy. Оказалось, что оксид молибдена имеет пик поглощения в области, близкой к окну биологической прозрачности тканей, что сподвигло нас на дальнейшие исследования фотонагрева ИК-лазером с длиной волны 830 нм», — поделился Илья Мартынов, старший научный сотрудник лаборатории двумерных материалов и наноустройств Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ.
Можно сказать, что разработанные наночастицы прокладывают путь для персонализированных терапевтических приложений и являются перспективными кандидатами для приложений нанофотоники и в области лечения рака. Метод фемтосекундной лазерной абляции не только облегчает экологически чистый синтез гибридов на основе Au/MoS2, но и позволяет точно настраивать оптические свойства этих наночастиц.
В работе участвовали ученые из МФТИ, Института инженерной физики для биомедицины (МИФИ), Центра исследований новых технологий (XPANCEO, ОАЭ), Университета Экс-Марсель (Франция), СПбАУ РАН, СПбГУ, Сколтеха. Исследование было выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования России.
Telegram 
Дзен 
VK Арахнологи описали новый вид пауков, который копирует облик мертвой особи, пораженной паразитическим грибом, чтобы хищники меньше обращали на него внимание. В природе такой гриб заражает хозяина и воздействует на его нервную систему, после чего заставляет подниматься на возвышенность, откуда легче распространять споры. Открытие расширит представления ученых о мимикрии у животных.
Нанопластика становится все больше в диете среднего человека, но ученые ищут способы не дать ему переместиться из еды в организм навсегда. Оказалось, что источником защиты может стать квашеная капуста.
Осенью 1066 года войска англосаксонского короля Гарольда Годвинсона не совершали изнурительный пеший поход с севера Англии на юг, к Гастингсу, где потом потерпели поражение от Вильгельма Завоевателя. На самом деле, англичане прибыли к месту битвы по морю, что заставляет взглянуть на ключевое событие английской истории под иным углом.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Арахнологи описали новый вид пауков, который копирует облик мертвой особи, пораженной паразитическим грибом, чтобы хищники меньше обращали на него внимание. В природе такой гриб заражает хозяина и воздействует на его нервную систему, после чего заставляет подниматься на возвышенность, откуда легче распространять споры. Открытие расширит представления ученых о мимикрии у животных.
20 марта Московскому авиационному институту исполняется 96 лет. За эти годы университет прошел большой путь становления, и во многом его развитие определяли люди, посвятившие себя науке и подготовке инженерных кадров. Один из таких — выдающийся ученый, заслуженный работник высшей школы Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Борис Семенович Зечихин. Более 70 лет его жизнь неразрывно связана с кафедрой 310 «Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы» и НИО-310 МАИ. Научная и педагогическая работа Бориса Семеновича получила широкое признание в России и за рубежом, а его вклад в развитие электромеханических специальностей и подготовку инженерных кадров оказал существенное влияние на отечественную авиационную и электротехническую промышленность. Сегодня Борис Семенович продолжает свою работу, участвует в проектах по созданию электрических и гибридных силовых установок, передает опыт и знания молодым специалистам в рамках развития Передовой инженерной школы и всего МАИ в целом.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
За 10 лет лежания в почве сигаретные фильтры не растворились, а лишь замаскировались под грязь. Их пластиковые волокна распались на микрочастицы, намертво склеились с минералами и превратились во вторичный микропластик. Более того, на пятом году гниения мусор начал отравлять землю с новой силой.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно