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 Ученые из Института космических исследований РАН и МФТИ раскрыли химический механизм, объясняющий появление молекул воды на поверхностях астероидов.
Пластичность мозга — его способность перестраиваться под влиянием приходящей информации. Это свойство необходимо для обучения и адаптации. Пластичность особенно высока в детском и юношеском возрасте, она помогает быстро выучить иностранный язык и освоить сложные моторные навыки (например, фигурное катание). Ресурс пластичности есть и у пожилых людей — благодаря альтернативным нейронным сетям они восстанавливаются после травмы или инсульта. Как выясняется, высокая пластичность это не всегда хорошо. Нарушение тонкого баланса между пластичностью и стабильностью может вести к неприятным последствиям, таким как хроническая боль, тиннитус (звон в ушах) и фобии.
Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета разработали эффективный способ обнаружения в крови важнейшего биомаркера иммунитета — неоптерина — с помощью нанотехнологий и лазера.
Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.
На наземные растения, в основном деревья, приходится 80 процентов всей биомассы Земли, 450 миллиардов тонн сухого углерода и более двух триллионов тонн «живого веса». Поэтому идея сажать новые леса для связывания СО2 из атмосферы долго казалась логичной. Новые данные показали, что реальность заметно сложнее.
«Любить лишь можно только раз», — писал поэт Сергей Есенин, а герои культовых сериалов приходили к выводу, что «настоящая» влюбленность случается в жизни максимум дважды. Однако ни один из этих тезисов не подкреплен научными данными. Американские исследователи подошли к вопросу иначе: опросили более 10 тысяч человек и вывели среднее число сильных влюбленностей, возможных в течение жизни.
Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
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