ОПТИЧЕСКАЯ МИКРОСКОПИЯ ОДИНОЧНЫХ НАНОЧАСТИЦ В ВОДНЫХ СРЕДАХ (РЕАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ, ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЙ) Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

ВОДНЫЕ РАСТВОРЫ В БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

ОПТИЧЕСКАЯ МИКРОСКОПИЯ ОДИНОЧНЫХ НАНОЧАСТИЦ В ВОДНЫХ СРЕДАХ (РЕАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ, ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЙ)

Вайнер Ю.Г.1, Силаев Г.О.1,2, Верещагин Ф.В.1, Шайдулин А.Т.2, Тытик Д.Л.4, Орловская Е.О.2, Орловский Ю.В.2

1 Институт спектроскопии РАН, 108840, г.Москва, Троицк, ул. Физическая, д.5.

2Высшая школа экономики, Национальный исследовательский университет, 101000, Москва, 3Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, 119991 ГСП-1, г. Москва,

ул. Вавилова, д.38,

4Институт физической химии и электрохимии имени А. Н. Фрумкина РАН, 119071,

г. Москва, Ленинский проспект, 31.

E-mail: vainer@isan.troitsk.ru

Развитие нанофизики и нанотехнологий делает чрезвычайно актуальной задачу разработки и совершенствования методов диагностики наночастиц. В частности, особенно остро стоит вопрос о разработке оперативных методов изучения одиночных наночастиц в водных растворах. Это связано с тем, что при изучении наночастиц в порошках или взвесях ансамблевое усреднение, присущее таким измерениям, приводит к потере части информации об изучаемых наночастицах. Существенно также то, что методы электронной микроскопии не применимы для изучения частиц в водных растворах, что исключает возможность изучения объектов биологической природы, а также изучать наночастицы, в частности коллоидные, непосредственно в водных растворах. Оптические методы свободны от перечисленных недостатков и обладают рядом принципиальных достоинств, таких как, высокая оперативность, возможность проведения измерений в водных средах, в том числе in vivo, простота процедуры измерений, доступность аппаратуры и ряд других.

Доклад посвящен обсуждению реальных возможностей лазерной ультрамикроскопии в задачах диагностики одиночных коллоидных наночастиц в водных растворах, с демонстрацией результатов, полученных с применением разработанного высокочувствительного лазерного микроскопа «светового листа», работающего в режиме регистрации сигналов упругого рассеяния света, и последующего анализа индивидуальных траекторий броуновского движения одиночных наночастиц. Рассматриваются примеры результатов, полученных в ходе изучения ряда коллоидных наночастиц в водных растворах. Сравниваются результаты изучения коллоидных наночастиц с применением развитого метода, с результатами полученными с использованием метода динамического рассеяния света и просвечивающего электронного микроскопа.

Исследования были поддержаны в рамках проекта РНФ № 22-22-00998