КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-73-00090
НазваниеЛюминесцентные углеродные наночастицы допированные металлами для создания мультимодальных нанозондов
Руководитель Степаниденко Евгения Александровна, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" , г Санкт-Петербург
Конкурс №70 - Конкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-602 - Химия новых органических и гибридных функциональных материалов
Ключевые слова углеродные наночастицы, сольвотермальный синтез, микроволновый синтез, шаблонный синтез, инфракрасный спектральный диапазон, люминесценция, спектроскопия, микроскопия, лантаноиды, биовизуализация, контрастные вещества
Код ГРНТИ31.25.19
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
В современной медицине существует проблема использования токсичных и дорогих материалов в качестве контрастных веществ (гадолиний, йод, барий и др.) при проведении магнитно-резонансной и рентгенодиагностики. В связи с этим, актуальной задачей является поиск и разработка современных недорогих и безопасных материалов для улучшения существующих методов диагностики. В результате развития в области нанотехнологий стало возможным создание уникальных многофункциональных материалов для различных задач, в том числе для биомедицинских применений. Сегодня ученые могут контролировать свойства наноматериалов с помощью современных методов синтеза, а также прогнозировать зависимость химико-физических свойств от морфологии наноструктур. Большой научный интерес вызывает новый экологичный наноматериал – люминесцентные углеродные наночастицы, обладающие рядом уникальных свойств, среди которых низкая стоимость производства, высокая фотостабильность, химическая инертность, фотолюминесценция в широком спектральном диапазоне (в том числе в области биологической прозрачности), а также низкая токсичность и водорастворимость. Углеродные наночастицы перспективны в качестве безопасной замены используемым сегодня контрастным веществам, так как могут выступать в роли носителей ионов лантаноидов, йода и др., сохраняя и усиливая их полезные свойства и нивелируя побочные эффекты. Объединив способность углеродных наночастиц излучать в окнах прозрачности тканей и свойства допантов, можно создать уникальные нанозонды для мультиканальной биовизуализации. Такие наноматериалы позволят проводить более эффективную и безопасную диагностику онкологических заболеваний на ранних стадиях. Более того, такие материалы будут существенно дешевле аналогов и позволят проводить большее число исследований. Однако, сегодня разработка таких материалов и исследование их свойств находятся на ранних стадиях. Так, в области исследования углеродных наночаситц существует проблема установления зависимости между их химическим составом и энергетической структурой. Другой сложной задачей является создание наночастиц с эффективным излучением более 800 нм (область биологической прозрачности) для применений их в качестве люминесцентного нанозонда для биовизуализации.
Данный проект направлен на создание новых наноструктурированных мультимодальных нанозондов на основе нетоксичных углеродных наночастиц, допированных ионами металлов, а также на решение сопутствующих проблем и задач, связанных с проведением фундаментальных исследований влияния параметров синтеза (в том числе типа допируемых ионов) на формируемые структурные, оптические и релаксационные характеристики углеродных наночастиц, исследования физических процессов переноса энергии фотовозбуждения внутри наночастиц. Результаты проекта расширят имеющиеся знания в области углеродных наноматериалов и их применений в биомедицине, позволят в будущем существенно снизить риск развития тяжелых стадий онкозаболеваний и сделать диагностику более доступной, что повысит уровень жизни населения.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ