Ученые разработали новые люминесцентные наночастицы, которые помогут проводить медицинские исследования с контрастом.
Ученые последнее время изучают разные люминесцентные материалы, в частности нанокристаллические неорганические люминофоры на основе соединений редкоземельных элементов — для них обычно используют соединение NaYF4, так как сам материал практически не уменьшает свечение внедренных ионов.
Исследователи из СПбГУ, Университета LAT в Финляндии и Университета Сириус в новой работе заменили ионы иттрия (Y) ионами европия (Eu) и гадолиния (Gd), а после этого изучили, как поменялись размер наночастиц и люминесцентные свойства вещества.
В результате выяснилось, что оптимальная концентрация европия в соединении — 30%, именно столько нужно, чтобы достичь максимальной яркости свечения. Но интенсивность можно еще увеличить: нужно дополнительно заместить небольшое количество ионов иттрия на гадолиний, при этом оставить концентрацию европия без изменений. Несмотря на то, что ионы гадолиния практически не люминесцируют, они значительно увеличивают яркость свечения получаемого вещества.
Чтобы не исказить пропорции, исследователи использовали автоклав — это химический реактор, который позволяет нагревать вещества под давлением выше атмосферного.
Мы выяснили, что добавка всего 1% гадолиния увеличивает интенсивность люминесценции в 2,5 раза. У лантаноидов, к которым относятся три использованных редкоземельных материала, понижение симметрии приводит к увеличению люминесцентных свойств.
Текст исследования
В результате работы авторы выяснили, что замещение ионов иттрия гадолинием и европием приводит к уменьшению размера синтезируемых частиц, поэтому наночастицы будет проще использовать в медицинских целях.
Авторы планируют использовать свою разработку в фотобиологии и биомедицине. Например, как маркеры различных заболеваний для исследования биологических тканей с помощью люминесцентной микроскопии.
Новый люминофор от ученых из СПбГУ может проводить диагностику с помощью света и магнитного поля: его можно настроить на определенные вирусы, например, на раковые клетки.
Читать далее
Самую детальную модель Вселенной опубликовали онлайн. Ее может изучить любой желающий
Физики приблизились к обнаружению пятой силы во время создания идеальных кристаллов