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 Долгое время ученые полагали, что сотни гигантских статуй на острове Пасхи создали представители местной общины под руководством одного вождя. Однако авторы нового исследования поставили эту гипотезу под сомнение. Детальная трехмерная карта главного каменного карьера острова указала на более сложную картину. Вероятно, монументы были плодом творчества и соперничества небольших независимых групп.
Что стало настоящим фундаментом власти — умение обрабатывать землю или контроль над некоторыми культурными растениями? Авторы нового исследования пришли к выводу, что появление первых крупных сообществ и государств зависело не от земледелия в целом, а от выращивания определенных злаков. Эти культуры было легко хранить и, еще важнее, невероятно просто облагать налогом, что и дало толчок появлению цивилизации.
Гамма-излучение, зафиксированное гамма-телескопом «Ферми», по мнению исследователя, может объясняться только распадом вимпов, частиц темной материи, в существовании которых множество других физиков уже разуверились. Если независимые проверки подтвердят открытие, это может существенно изменить космологическую картину мира.
Так называемые зумеры и альфа, несмотря на молодой возраст, уже формируют ключевые поведенческие и потребительские тренды. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему обозначение поколений начали с конца алфавита, как альфа и зумеры отличаются в способности к терпеливости, совмещении цифрового и реального «Я», подходу к профессиональной деятельности и отношении к финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и как использование искусственного интеллекта повлияет на авторитет родителей.
Коллектив российских ученых из МИРЭА — Российского технологического университета, Центра фотоники двумерных материалов МФТИ, Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН и ряда других ведущих научных центров провел глубокое исследование кристаллической структуры широко используемых пьезоэлектрических материалов на основе цирконата-титаната свинца. Используя метод рентгеноструктурного анализа, исследователи впервые смогли в деталях установить, как небольшие химические добавки кардинально меняют фазовый состав керамики и напрямую определяют ее электрофизические характеристики. Это открывает путь к целенаправленному дизайну «умных» материалов с заранее заданными свойствами для передовой электроники и сенсорики.
Ученые разработали штамм цианобактерии, способный поглощать в три раза больше фосфора из сточных вод
Фосфор – элемент, играющий ключевую роль в росте растений. В сельском хозяйстве он используется в составе многих минеральных удобрений. В то же время фосфор, содержащийся в сточных водах — серьезный загрязнитель, который при попадании в водоемы нарушает баланс экосистем и вызывает цветение водорослей. Ученые Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» и Южного федерального университета предложили новый экологичный способ выделения фосфора из сточных вод с помощью фотосинтезирующих микроорганизмов.
Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.
По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.
Ученые открыли новый, ранее неизвестный способ передвижения бактерий по поверхностям, для которого не нужны жгутики. Эти микроорганизмы на краю колонии переваривают сахара, выделяют метаболиты и создают осмотическое давление. Оно вызывает микроскопическое «цунами», и на нем бактерии катятся вперед.
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