FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь 2020
176 городов
September – November 2020
312 cities
09-11 октября 2020
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
ноябрь-декабрь 2018
МВДЦ «Сибирь»,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"
9-10 ноября 2018 года
Мурманский областной Дворец Культуры
21-22 сентября 2019 года
22-23 октября 2019 года
29-30 ноября 2019 года
7-8 сентября 2019 года
27-29 сентября 2019 года
4-5 октября 2019 года
10-12 октября 2019 года

Новая технология изготовления кремниевых наночастиц для биомедицинской диагностики

77 город Москва
Сотрудники кафедры общей физики и молекулярной электроники физического факультета МГУ совместно с коллегами из Института прикладной РАН разработали новую технологию изготовления кремниевых наночастиц и показали перспективу их использования для визуализации структурных неоднородностей при решении задач биомедицинской диагностики. Результаты работы опубликованы в журнале «Квантовая электроника».
 
Интерес к таким исследованиям связан с активным развитием технологий наноструктурирования кремния. Этот материал уже давно используется не только в качестве основы микросхем и солнечных элементов, но и в биомедицинских целях – например, для диагностики тканей и клеток. Правда, в этом случае речь идёт только о нетоксичных и достаточно малых (менее 100 нм) кремниевых частицах. Проблема в том, что традиционные методы формирования наночастиц не обеспечивают соответствия указанным требованиям. Один из наиболее распространённых подходов состоит в механическом измельчении слоёв пористого кремния – материала, представляющего собой кремниевую матрицу наподобие губки с нанометровыми воздушными порами. Однако размол таких структур в большинстве случаев не позволяет получить кремниевые кластеры размером менее 100 нм. Методы коллоидного химического синтеза тоже имеют ограничения из-за большого количества остаточных токсичных примесей в продуктах реакции.
 
На этом фоне хорошо зарекомендовала себя импульсная лазерная абляция (удаление вещества с мишени лазерными импульсами) кремния в жидкостях и газах. Варьирование их состава позволяет изготавливать кремниевые наночастицы разного размера, в том числе величиной в единицы и десятки нанометров. При этом удаётся достичь высокой степени химической чистоты и кристалличности формируемых структур. Существенный недостаток метода – относительно малый массовый выход продуктов абляции, агломерирующих в наночастицы. Нужно либо увеличивать энергию и частоту лазерных импульсов за счёт применения более сложных и дорогих лазеров, либо использовать вместо мишеней монокристаллического кремния иные.
 
Сотрудники лаборатории фемтосекундной нанофотоники физического факультета МГУ провели исследования, показавшие перспективность применения в качестве мишеней для абляции плёнок пористого кремния, изготавливаемых относительно простым и дешёвым методом электрохимического травления. Использование таких структур позволяет за счёт малой теплопроводности и механической прочности в разы повысить массовый выход кремниевых наночастиц по сравнению с абляцией пластин кристаллического кремния лазерными импульсами с теми же энергетическими характеристиками.
 
«Изготовленные с помощью этой технологии кремниевые наночастицы мы осадили на поверхность пористого агарового геля, имитирующего биологическую ткань, – рассказывает один из авторов статьи, доцент кафедры общей физики и молекулярной электроники физического факультета МГУ к.ф.-м.н. Станислав Заботнов. – И в результате показали, что благодаря присущему им эффективному рассеянию света можно получать высококонтрастные изображения неоднородностей изначально практически прозрачного агарового геля. А это важный шаг в решении задач биомедицинской диагностики – визуализации биологических и биоподобных тканей».
 
Изображение. Поверхности агарового геля, полученные методом оптической когерентной томографии: слева прозрачный гель без наночастиц, справа – с внедрёнными кремниевыми наночастицами, полученными методом лазерной абляции пористого кремния в воде. Размер каждого изображения – 3×3 мм. Станислав Заботнов/МГУ

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Лента новостей

77 город Москва

Начался финал ракетостроительного чемпионата «Реактивное движение»

На аэродроме Орешково Калужской области с 6 по 10 августа пройдет финал ракетостроительного чемпионата «Реактивное движение», организованного НИИ механики МГУ имени М.В. Ломоносова и проектом V…
77 город Москва

Суперкомпьютер МГУ помог физикам установить связь «структура – свойство» для нанокомпозитов Fe-Cu

Российские физики из МГУ, Института физики прочности и материаловедения (Томск) и Сколтеха совместно с зарубежными коллегами из Израиля изучили влияние параметров холодного спекания биметалличе…
77 город Москва

Фестиваль NAUKA 0+ приглашает на бесплатный онлайн-квиз

Всероссийский фестиваль NAUKA 0+ и «Эйнштейн Party» предлагают всем желающим пройти онлайн-квиз «Физика будущего: от атома до космоса».

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Ученые обнаружили самую полезную в мире пресноводную рыбу на севере Красноярского края

Молодым ученым вручили премии Президента в области науки и инноваций за 2019 год

6 февраля в Кремле состоялась церемония вручения премии Президента в области науки и инноваций для молодых ученых за 2019 год.

Ноев Ковчег глазами художников: «Криобанка» и образовательный троллейбус

Клетки человека на автобусе, анимированная ящерица-преподаватель, видеоблог «Криобанка» и ещё 8 просветительских проектов подготовили студенты-иллюстраторы из Британско

Спинтроника: почему компьютеры будут работать быстрее

Ксения Рыкова для ПостНауки

Химиками МГУ открыт новый белок, защищающий клетки от гибели