Наноструктурированные микросферы типа ядро-оболочка для усиления комбинационного рассеяния и фотоакустического сигнала Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

ВКВО-2019- ВКВО-2019 Нанофотоника

НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ МИКРОСФЕРЫ ТИПА ЯДРО-ОБОЛОЧКА ДЛЯ УСИЛЕНИЯ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ И ФОТОАКУСТИЧЕСКОГО СИГНАЛА

12 2 1 1 1 Ноздрюхин Д.В. ' , Беседина Н.А. , Ефимова О. , Чернышев В.С. , Гиппиус Н.А. ,

Дьяков С.А.1, Ященок А.М.1 , Горин Д.А.1

1 Сколковский институт науки и технологий, г. Москва 2 Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет РАН,

г. Санкт-Петербург * E-mail: a.yashchenok@skoltech.ru

DOI 10.24411/2308-6920-2019-16137

Многомодальная визуализация химических маркеров, биологически активных молекул, клеток и тканей в последние годы вызывает значительный интерес для биофизических исследований и биомедицинских применений [1]. Повысить разрешение и контраст изображений в значительной мере удалось за счет совместного использования методов визуализации, таких как компьютерная томография (КТ), фотоакустическая визуализация (ФА), флуоресцентная микроскопия (ФМ), гигантское комбинационное рассеяние (ГКР), позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) [2]. Среди перечисленных методов визуализации, интеграция метода ФА и ГКР представляется перспективным подходом для визуализации исследуемых объектов, в том числе биологической природы. Объединение метода ФА и ГКР в значительной мере позволяет повысить разрешение по глубине и проводить анализ молекулярного состава исследуемого объекта [3,4].

В данной работе были синтезированы микросферы, содержащие наноструктурированные оболочки из одностенных углеродных нанотрубок и золотых наночастиц, которые оказались эффективны для усиления комбинационного рассеяния и фотоакустического сигнала. Было найдено, что, варьируя концентрацию нанотрубок и наночастиц золота в структуре оболочек можно настраивать поглощение микросфер в видимой и ближней ИК области спектра. Проведен теоретический расчет дисперсии мод поверхностного плазмонного поляритона (ППП) для пленки золота толщиной 10 нм на подложке из диоксида кремния. По изображениям поверхности микросфер во вторично-испускаемых электронах построены изображения в пространстве Фурье. Полученные микросферы оказались эффективны для регистрации ФА и ГКР сигналов ex vivo в тканях головного мозга мыши.

Литература

1. MartíBonmatíL., et al, Contrast Media Mol. Imaging, 5180-189, (2010)

2. Cicchi R, et al, J Biophotonics. 7, 86-95 (2014)

3. Cha M.G., et al, Nanoscale. 9, 12556-12564 (2017)

4. Peng Y., et al, J. Mater. Chem. B, 6, 2813-2820 (2018)

270 №6 2019 СПЕЦВЫПУСК «ФОТОН-ЭКСПРЕСС-НАУКА 2019» www.fotonexpres.rufotonexpress@mail.ru