Влияние поверхностного покрытия кремниевых нанокристаллов на их свойства фото- и соносенсибилизации для биомедицинских примененийНИР

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 16 октября 2012 г.-12 апреля 2013 г. Влияние поверхностного покрытия кремниевых нанокристаллов на их свойства фото- и соносенсибилизации для биомедицинских применений
Результаты этапа: Сделан аналитический обзор информационных источников по теме проекта. Актуальность работ по настоящему проекту подтверждается большим числом статей, где обсуждаются биомедицинские приложения кремниевых наноматериалов. Показано, что одним из наиболее развитых методов получения кремниевых наноматериалов в настоящий момент является метод формирования пористого кремния путем электрохимического травления монокристаллов кремния и его последующего механического измельчения. Для стабилизации фотолюминесцентных свойств образцов используется покрытие поверхности кремниевых наночастиц (SiNPs) с помощью биосовместимых полимеров, покрытие полисахарами используется при внутривенном введении наночастиц. Изготовлены экспериментальные образцы в виде суспензий и порошков SiNPs. Поверхность образцов покрывалась полимером (PLGA/PVA) или полисахаридом (декстраном). Структурные свойства образцов исследовались методами электронной микроскопии. Состав поверхностного покрытия и оптические свойства SiNPs были изучены с использованием методов инфракрасной спектроскопии (ИК) и фотолюминесценции (ФЛ). Установлено, что преимущественный размер кремниевых наночастиц после их покрытия полимером составляет 200 нм, при покрытии полисахаридом – 100 нм. Согласно данным ИК-спектроскопии при покрытии образцов PLGA/PVA или декстраном происходит физосорбция последних на поверхность наночастиц. Показано, что при покрытии поверхности SiNPs полимером и порисахаридом ФЛ свойства образцов сохраняются.
2 12 апреля 2013 г.-31 декабря 2013 г. Влияние поверхностного покрытия кремниевых нанокристаллов на их свойства фото- и соносенсибилизации для биомедицинских применений
Результаты этапа: Сделан аналитический обзор информационных источников по теме проекта. Актуальность работ по настоящему проекту подтверждается большим числом статей, где обсуждаются биомедицинские приложения кремниевых наноматериалов. Показано, что одним из наиболее развитых методов получения кремниевых наноматериалов в настоящий момент является метод формирования пористого кремния путем электрохимического травления монокристаллов кремния и его последующего механического измельчения. Для стабилизации фотолюминесцентных свойств образцов используется покрытие поверхности кремниевых наночастиц (SiNPs) с помощью биосовместимых полимеров, покрытие полисахарами используется при внутривенном введении наночастиц. Изготовлены экспериментальные образцы в виде суспензий и порошков SiNPs. Поверхность образцов покрывалась полимером (PLGA/PVA) или полисахаридом (декстраном). Структурные свойства образцов исследовались методами электронной микроскопии. Состав поверхностного покрытия и оптические свойства SiNPs были изучены с использованием методов инфракрасной спектроскопии (ИК) и фотолюминесценции (ФЛ). Установлено, что преимущественный размер кремниевых наночастиц после их покрытия полимером составляет 200 нм, при покрытии полисахаридом – 100 нм. Согласно данным ИК-спектроскопии при покрытии образцов PLGA/PVA или декстраном происходит физосорбция последних на поверхность наночастиц. Показано, что при покрытии поверхности SiNPs полимером и порисахаридом ФЛ свойства образцов сохраняются. Проведены экспериментальные исследования объекта НИР, в том числе изучены эффективности сенсибилизации активных форм кислорода, эффективности сенсибилизации ультразвука образцами кремниевых нанокристаллов с различным покрытием поверхности. Показано, что покрытие поверхности образцов полисахаридом или полимером практически не влияет на их свойства к соносенсибилизации ультразвука. В то же время такие покрытия не ослабляют эффективность сенсибилизации образцами синглетного кислорода. Проведены теоретические исследования и разработаны модели процессов сенсибилизации синглетного кислорода и ультразвука кремниевыми нанокристаллами. В частности показано, что интенсивность генерации синглетного кислорода зависит от величины квантового выхода ФЛ образцов, которая повышается при их покрытии полимерами. Показано, что значительное превышение коэффициентов поглощения ультразвука и нагрева суспензий наночастиц по сравнению с чистой водой достигается при частотах порядка 2 МГц, размерах частиц порядка 200 нм, что можно реализовать с помощью используемых в работе методик формирования образцов. Проведены in-vivo эксперименты, показывающие эффективность сочетанного действия ультразвука и покрытых декстраном кремниевых наночастиц для уничтожения опухолевых тканей.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".