ИСТИНА

Основная научная проблема, на решение которой направлен проект, лежит на стыке неорганической химии, нанохимии, фундаментального материаловедения и биохимии и связана с разработкой новых масштабируемых подходов по контролируемому синтезу и поиску наиболее эффективных способов управления агрегатной структурой монодисперсных псевдоморфных наночастиц металлического серебра, а также приемов их поверхностной химической модификации. Другой уровень рассмотрения проблемы связан, соответственно, с выполнением основной цели проекта по созданию химически микрогетерогенных ансамблей «специализированных» частиц для реализации аналитической ГКР-спектроскопии с высокой воспроизводимостью результатов, чувствительностью и специфичностью. Основной вклад в коэффициент усиления КР-сигнала вносят «горячие точки», которые в проекте планируется контролировать за счет использования псевдоморфных наночастиц серебра, строение которых естественным образом подразумевает формирование фиксированной агрегатной структуры наночастиц при подборе оптимальных условий и метода их синтеза, что исключает один из существенных факторов невоспроизводимости ГКР-анализа с использованием наноструктурированных материалов. В проекте предполагается также получать отдельные фракции наночастиц-«репортеров» (внутренний стандарт), наночастиц-«ловушек» целевых аналитов за счет ковалентного привития тех или иных молекул на стандартизированные по размеру и структуре псевдоморфные частицы металлического серебра для их дальнейшего использования в составе аналитической ГКР-системы. Иными словами, в проекте при использовании ГКР-платформы в виде стандартизированных псевдоморфных частиц серебра за счет их химического модифицирования будет создан целый спектр наночастиц с различными целевыми функциями, что позволит рассматривать их в качестве своеобразного «конструктора» аналитических ГКР-систем для заданных практическими нуждами практических применений в области современной медицинской и экологической диагностики. С фундаментальной точки зрения, соответственно, в проекте предполагается получение новых результатов в области развития синтетических подходов и дизайна наночастиц сложной формы и их направленной химической модификации. С физической и физико-химической точки зрения, в проекте будут получены новые результаты по оптическим (и спектральным) характеристикам ансамблей наночастиц с химически модифицированной поверхностью.

The aim of this project is the solution of the main scientific problem that can be found at intersection of inorganic chemistry, nanochemistry, fundamental materials science and biochemistry and is associated with the development of new scalable approaches for controlled synthesis and searching for the most effective techniques to control the aggregate structure of monodisperse pseudomorphic metal silver nanoparticles, as well as methods of surface chemical modification. Another level of this problem is respectively connected with the main project’s goal achievement to create chemically microheterogeneous ensembles of “specialized” particles for the implementation of analytical SERS spectroscopy with high reproducibility of results, sensitivity and specificity. The main contribution to the enhancement factor of RS signal is made by “hot spots” that are planned to be controlled in the project by the use of the pseudomorphic silver nanoparticles with structure having naturally implied the formation of a fixed aggregate structure of nanoparticles by choosing optimal conditions and preparation technique that eliminates one of the essential factors of irreproducibility of SERS analysis using nanostructured materials. The synthesis of separate fractions of “reporter” nanoparticles (internal standard), nanoparticles “traps” of target analytes by using covalent grafting of certain molecules to pseudomorphic metal silver particles standardized in size and structure for their further application as a part of analytical SERS-systems are also planned in this project. In other words, in the project, using the SERS platform in the form of standardized pseudomorphic silver particles, due to their chemical modification, a whole spectrum of nanoparticles with various targeted functions will be created that will make it possible to consider them as a kind of “constructor” of analytical SERS systems for given needs of practical applications in the field of modern medical and ecological diagnostics. From a fundamental point of view, novel results in development of synthetic approaches and design of complex nanoparticles and their directed chemical modification are expected to obtain in this project. From the physical and physico-chemical point of view, new results on the optical (and spectral) characteristics of nanoparticles ensembles with a chemically modified surface will be demonstrated in this project.