CC BY
112
УДК 544.774.4
О. А. Александрова, А. О. Дробинцева, И. М. Кветной, Ю. С. Крылова, Д. С. Мазинг, Л. Б. Матюшкин, В. А. Мошников, С. Ф. Мусихин, В. О. Полякова, О. А. Рыжов
Полупроводниковые нанокристаллы в биомедицинских исследованиях
Ключевые слова: полупроводниковые нанокристаллы, квантовые точки, фотолюминесценция, коллоидный синтез, се-ленид кадмия, селенид цинка, поточный синтез, конфокальная микроскопия.
Keywords: semiconductor nanocrystals, quantum dots, photoluminescence, colloidal synthesis, cadmium selenide, zinc selenide, flow synthesis, confocal microscopy.
Рассмотрены принципы синтеза полупроводниковых нанокристаллов, пригодных для использования в качестве маркеров в биомедицинских исследованиях. Представлены пути снижения токсичности нанокристаллов и проведено сравнение с традиционными органическими красителями, используемыми для окрашивания биологических тканей при исследованиях методами конфокальной микроскопии.
Введение
В соответствии с планом реализации инновационного потенциала вуза [1] и тенденциями развития современной науки и нано- и микросистемной электроники [2] традиционно уделяется большое внимание исследованиям по получению и применению наноматериалов [3—6].
Особое место среди новых материалов занимают нанокристаллы и композиты на их основе с размерами структурных элементов, обеспечивающими квантово-размерные свойства [7]. Для полупроводниковых приборов использование квантовых точек (КТ) — путь повышения термостабильности светодиодов и инжекционных лазеров. КТ представляют интерес для солнечной энергетики нового поколения, совместимой с гибкой электроникой [8-10].
Существует множество методов получения кван-тово-размерных нанокристаллов из газовой, жидкой и твердых фаз. Например, в полупроводниковой гетероструктурной оптоэлектронике широко используются эффекты образования и самоорганизации КТ в процессе эпитаксиального роста напряженного слоя твердого раствора методом мо-лекулярно-пучковой эпитаксии [11]. Развиваются исследования образования КТ в стеклянных диэлектрических матрицах [12]. Из более ранних работ, выполненных на кафедре, следует отметить способы образования наночастиц полупроводников в капиллярах при диффузии в металличе-
ских растворах-расплавах Оа и 1п [13-15]. Интерес к этим работам возобновился в связи с развитием нового метода получения нанообъектов, в том числе и квантовых колец, — эпитаксией из нанокапель [16-18]. В работах [13-15] определены температурные зависимости коэффициентов диффузии в капиллярных системах. Из других методов синтеза полупроводниковых наночастиц халькогенидов свинца и олова необходимо отметить совместные разработки с болгарскими учеными [19-21].
В этих способах синтез осуществлялся при температуре на 400-450 °С ниже температуры плавления в среде расплава йодидов. Низкотемпературный иодидный метод перспективен и для других полупроводниковых материалов, однако является очень дорогим.
В настоящее время наиболее интенсивно исследуются методы синтеза коллоидных квантовых точек (ККТ). При синтезе ККТ достигнуты лучшие результаты по уменьшению дисперсий среднего размера [22], что обеспечивает изменение спектральных характеристик излучения [23, 24].
Коллоидные квантовые точки являются перспективным материалом для целого ряда областей науки и техники. Помимо применения в светоизлу-чающих и фотоприемных устройствах нового поколения, особый интерес они представляют в качестве основы для создания биомедицинских маркеров и сенсоров. В этом отношении среди определяющих свойств ККТ стоит выделить перестраиваемую в зависимости от размера нанокристаллов длину волны фотолюминесценции (ФЛ), высокий квантовый выход ФЛ, протяженный спектр поглощения, позволяющий возбуждать маркеры различного размера одним источником излучения, что упрощает проведение мультиплексного детектирования, и малые размеры, обеспечивающие высокую проникающую способность частиц. Поверхность полупроводникового нанокристалла представляет удобную платформу для функционализации и биоконьюгирова-ния. Кроме того, по сравнению классическими органическими флуорофорами ККТ более устойчивы
31
Нанотехнологии и наноматериалы
к фотообесцвечиванию и, таким образом, пригодны для проведения длительных исследований [25, 26].
Перспективы внедрения ККТ в сферу исследований биологии и медицины довольно обширны. Это создание сенсоров на основе FRET- или BRET-механизмов передачи энергии, применение наноча-стиц для повышения контраста при получении изображений отдельных клеток и органов, биосенсоры для слежения за физиологическими изменениями уровня pH в живых и связанных клетках, высокочувствительные селективные сенсоры содержания токсичных органических веществ и ионов тяжелых металлов, распознавание специфических антител или антигенов, а также устройства для биоанализа (лаборатории на чипе) [27, 28].
Получение коллоидных нанокристаллов соединений AIIBVI
Разработка метода горячей инжекции в начале 1990-х годов [29] вызвала бурный рост этой области материаловедения, который не прекращается до сих пор. Предложенная технология позволила разделить процесс нуклеации и роста во времени и стала основным методом синтеза ККТ соединений АIIBVI c узким распределением по размерам и высокой квантовой эффективностью. Изначально коллоидный синтез КТ был построен на использовании довольно дорогих и нестабильных на воздухе прекурсоров, таких как алифатические фосфины и ме-таллорганические комплексы. Впоследствии были предложены более простые, дешевые и безопасные методики с использованием некоординирующих сред (октадецен, жидкий парафин) и металлических солей жирных кислот [30]. Алифатические амины и жирные кислоты в этом случае используются в качестве стабилизирующих лигандов.
На рис. 1 (см. обложку, с. 3) приведены примеры спектров поглощения и фотолюминесценции ККТ, стабилизированных молекулами олеиновой кислоты, синтезированных в нашей лаборатории.
В связи с тем что биомедицинское направление применения КТ диктует необходимость получения структур с гидрофильной поверхностью, одновременно с синтезом в органических растворителях получили развитие методики синтеза полупроводниковых нанокристаллов в водных средах. Несмотря на очевидный недостаток более низких температур синтеза и, как следствие, худшую кристалличность, такие подходы являются более дешевыми в реализации и позволяют сразу получать гидрофильные материалы, без замены лигандов или со-любилизации за счет амфифильных полимеров.
Распространенными материалами для получения коллоидных КТ для видимой части оптического диапазона являются соединения группы AIIBVI, в особенности селенид кадмия CdSe [31, 32]. Это связано с тем, что в зависимости от размера нано-
кристаллов на основе CdSe можно добиться ФЛ во всем видимом диапазоне. Однако токсичность соединений кадмия приводит к поиску решений, которые позволили бы снизить цитотоксичность КТ. С одной стороны, эта проблема решается путем нанесения оболочки из более широкозонного материала (например, ZnS, SiO2), а также биосовместимых полимеров, таких как полиэтиленгликоль. С другой стороны, не прекращается поиск материалов, которые позволили бы получать нанокристаллы со сравнимыми характеристиками и не содержали бы сильно токсичных элементов.
Рассмотрим пример синтеза наночастиц CdSe в водной среде. Для синтеза квантовых точек непосредственно в водной среде критическим условием является отсутствие коммерчески доступных устойчивых водорастворимых соединений селена. Поэтому в нашем случае источник селена готовился непосредственно перед проведением синтеза. В качестве источника селена использовался гидроселе-нид натрия NaHSe, получение которого проводилось по реакции между элементарным селеном и боргидридом натрия в водной среде:
4 NaBH4 + 2 Se + 7 H2O ^ 2 NaHSe +
+ ^^^ + 14
Так как гидроселенид натрия активно взаимодействует с кислородом воздуха, в нашей экспериментальной работе раствора NaHSe синтезируется в потоке азота. Для ускорения удаления растворенного в воде кислорода и отвода образующегося в ходе протекания реакции водорода применяется воздействие ультразвуком. В качестве источника кадмия используется соль хлорид кадмия, в качестве стабилизатора в водном синтезе — меркапто-пропионовая кислота и L-цистеин (L-cys).
Водный синтез с меркаптопропионовой кислотой (CdSe/МПК) осуществлялся следующим образом. Водный раствор хлорида кадмия и меркаптопро-пионовой кислоты насыщали аммиаком до pH 10. Изменение pH позволяет осуществить депротониро-вание меркаптопропионовой кислоты и перевести ее в активную форму. Для синтеза использовали молярное отношение компонентов МПК : Cd : Se = = 8 : 4 : 1, т. е. с избытком кадмия и МПК по отношению к селену. Раствор гидроселенида натрия вводили при 45 после чего нагревали до 95 °С. Использовавшиеся далее растворы были отобраны через 15 мин после нагрева, что соответствовало наиболее яркой люминесценции частиц по результатам предварительных исследований. На рис. 2 показана установка для синтеза ККТ, применяемая в лаборатории УНЛ «Наноматериалы» СПбГЭТУ «ЛЭТИ».
В лаборатории также проводится работа по получению нанокристаллов более широкозонных халь-когенидов цинка, в частности ZnSe, нанокристаллы на основе которого проявляют ФЛ в фиолетовой и
Инертный газ
Ввод \
Рис. 2 | Установка для синтеза
синей областях. При легировании КТ ZnSe ионами переходных металлов можно сместить положение полосы ФЛ в более длинноволновую область видимого диапазона. Так, легирование ионами меди приводит к возникновению полосы ФЛ в сине-зеленой области [33], а введение примеси ионов марганца — к желто-оранжевому излучению [34]. Дополнительными преимуществами таких структур являются большой Стоксов сдвиг и, как следствие, отсутствие эффекта перепоглощения. Недостатки — сложность регулирования положения спектра ФЛ (например, для КТ ZnSe зависимости спектра от размера частиц вообще не наблюдается) и относительно большие значения полуширины полосы испускания. В отношении снижения токсичности нанокристаллов также большой интерес представляют более узкозонный материал InP и тройные соединения CuInX2 (X = S, Se) [35].
Поточный синтез коллоидных нанокристаллов
Несмотря на отмеченные преимущества, лабораторную реализацию метода горячей инжекции трудно масштабировать до промышленных объемов. Стремление снизить изменчивость физико-химических свойств, а также использовать коллоидные квантовые точки для практических применений привело к росту интереса в области адаптации традиционного синтеза при помощи микрореакторов. В последнее десятилетие синтез поточного типа рассматривается как технология, позволяющая осуществлять крупномасштабное производство. В то же время технология предлагает некоторые преимущества, в том числе более эффективный контроль за тепло- и массопереносом, точные скорости охлаждения и воспроизводимость. Поточный синтез [36] позволяет проводить мониторинг параметров и более экономично расходовать реагенты, чем в традиционном химическом синтезе. Все перечисленные преимущества над традиционным синтезом снижают себестоимость получаемых наночастиц.
Последовательность операций, осуществляемых в реакторе поточного типа (рис. 3), в общем виде сводится к следующему. Растворы прекурсоров (источников ионов, составляющих материал частиц) вводят в канал, где происходит смешивание реагентов. После этого раствор смешанных прекурсоров попадает в контур, нагреваемый до температуры нуклеации Тн, где образуются зародыши нанокристаллов. Продвигаясь далее, поток проходит через контур, нагретый до температуры роста Тр (в некоторых случаях контуры Тн и Тр не разделяют). На заключительной стадии происходит отбор коллоидных растворов наночастиц. Весь синтез протекает в узком канале — капилляре микрофлюидной системы или гибком капилляре из термостойкого полимера.
На рис. 4 показаны модули шприцевых насосов в составе системы поточного синтеза наночастиц, разработанных в УНЛ «Наноматериалы» кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ [37]. Для соз-
Рис. 3
Схема реактора поточного синтеза квантовых точек:
1 — шприцевые насосы; 2 — отсек смешивания; 3 — контур нуклеации; 4 — контур роста; 5 — итоговые коллоидные растворы квантовых точек
Рис. 4
Модули шприцевых насосов в составе системы поточного синтеза наночастиц
дания и модернизации технологической оснастки в лаборатории широко используются технологии ЭБ-печати [38-40].
Особо отметим, что шприцевые насосы находят применение в технике, биологии и медицине для выполнения разнообразных задач прецизионного перемещения микрообъемов жидкостей. В медицине шприцевые насосы используются для дозированного введения растворов и препаратов при интенсивной терапии и анестезии [41, 42]. Рыночная стоимость шприцевых насосов — 20-200 тыс. рублей [43-45]. Высокая стоимость модулей шпри-цевых насосов обусловлена, в частности, входящим в состав устройства микрокомпьютером и дорогостоящими механическими компонентами. В силу современного распространения персональных компьютеров основной программный функционал мо-
жет быть вынесен за пределы устройства путем использования микроконтроллера, а большая доля механических компонентов и крепежа может быть изготовлена при помощи ЭБ-печати.
Применение ККТ в конфокальной микроскопии
Значительной областью применения коллоидных КТ является их использование для окрашивания биологических тканей в целях выделения интересующих областей. Изображения, получаемые в конфокальном микроскопе, позволяют провести диагностику возможных заболеваний (рис. 5 и 6, см. обложку, с. 3) [46, 47].
Для окрашивания биопсий тканей целесообразно применение КТ небольших размеров. Так, получаемые нами КТ диаметром 2 нм могут быть использованы для окрашивания свежезамороженного и фиксированного материала. Благодаря стабильности КТ CdSe/L-cys, показанной в наших экспериментах, можно использовать их при работе как с «мертвой» тканью, так и с «живыми» клеточными культурами.
Показано, что новые квантовые точки CdSe/L-cys являются стабильными в водных растворах и сохраняют флуоресценцию после 24 ч инкубирования в среде с культурой клеток. В экспериментах по оценке цитотоксичности на трансформированных и нормальных клеточных линиях установлено, что квантовые точки CdSe/L-cys в концентрациях, необходимых для окрашивания и мечения специфических молекул, не являются цитотоксичными
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
15 30 45 60
Время, мин
75
90
105
120
Alexa 568 □ FITC 0 CdSe/L-cys Q ZnSe : Мп/МПК
Рис. 7
Сравнение интенсивности и стабильности флуоресценции квантовых точек и органических красителей Alexa Fluor 568 и FITC
0
0
ни для опухолевых, ни для нормальных клеток человека. Обнаружено неспецифическое проникновение КТ CdSe/L-cys в клетки при длительном периоде инкубации.
Инкубирование с КТ CdSe/L-cys в различных концентрациях не изменяло морфологию клеток. При воздействии КТ на клетки в течение 24 ч, не наблюдалось открепления их от субстрата. Благодаря своим характеристикам (стабильность, яркая флуоресценция, не угасающая со временем, отсутствие влияния на жизнеспособность и морфологию клеток) квантовые точки CdSe/L^ys могут применяться в биомедицинских исследованиях.
Чтобы оценить, могут ли новые квантовые точки использоваться в биомедицинских исследованиях, был проведен сравнительный анализ на фотостабильность растворов КТ (CdSe/L-cys, ZnSe:Mn/ МПК) и органических флуорофоров FITC (флуорес-цеинизотиоцианат) и Alexa Fluor 568. По измерениям показателей интенсивности флуоресценции КТ можно судить, что при облучении УФ-светом интенсивность флуоресценции КТ повышается. Однако по гистограммам видно, что до облучения интенсивность флуоресценции FITC и Alexa Fluor 568 в несколько раз превышает этот показатель у КТ ZnSe^n/МПК (Alexa Fluor 568 — в 4 раза, а FITC — 12 раз) (рис. 7). Интенсивность флуоресценции КТ CdSe/L-cys со временем только увеличивается — с 230 до 1000. Благодаря высокой фотостабильности КТ CdSe/L-cys могут использоваться для наблюдения флуоресценции объектов в течение длительного времени, а также использоваться при окрашивании срезов тканей и клеток.
Чтобы преодолеть низкую флуоресценцию исследуемых КТ, необходимо при синтезе использовать дополнительную оболочку из широкозонного материала (например, сульфид цинка ZnS). Такое строение позволит сделать нанокристаллы более стабильными и увеличить интенсивность флуоресценции.
Необходимо отметить, что не всегда следует противопоставлять органические флуорофоры квантовым точкам. Эти материалы могут эффективно дополнять друг друга и обеспечивать получение необходимой информации [48]. Например, можно одновременно детектировать наибольшее количество антигенов, сочетая квантовые точки и органические красители [49].
Результаты работы доложены на международных конференциях [50—52]. Исследования выполнены при финансовой поддержке гранта РНФ № 14-15-00324.
Литература
1. Кутузов В. М., Лучинин В. В. Реализация инновационного потенциала вуза. Нанотехнологическая платформа «ЛЭТИ» // Наноиндустрия. 2012. Т. 37, № 7. С. 34-39.
2. Перспективы развития микросистемной техники в XXI веке / Д. М. Климов, А. А. Васильев, В. В. Лучинин, П. П. Мальцев // Нано- и микросистемная техника. 1999. № 1. С. 3-6.
3.
4.
5.
6.
7.
10.
11. 12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22. 23.
Полупроводниковые коллоидные наночастицы в биологии и медицине / С. Ф. Мусихин, О. А. Александрова, В. В. Лучинин// Биотехносфера. 2012. № 5-6 (23-24). С. 40-48. Гареев К. Г., Лучинин В. В., Мошников В. А. Магнитные наноматериалы, получаемые химическими методами // Биотехносфера. 2013. № 5 (29). С. 2-13. Халькогениды и оксиды элементов IV группы. Получение, исследование, применение / О. А. Александрова, А. И. Максимов, В. А. Мошников, Д. Б. Чеснокова; под ред. В. А. Мошникова. СПб.: Технолит, 2008. 240 с. Александрова О. А., Мошников В. А. Физика и химия материалов оптоэлектроники и наноэлектроники / СПб.: Изд-во СПбГЭТУ ЛЭТИ, 2007. 68 с.
Елисеев А. А., Лукашин А. В. Функциональные наноматериалы / Под ред. Ю. Д. Третьякова. М.: Физматлит, 2010. 456 с.
Афанасьев В. П., Теруков Е. И., Шерченков А. А. Тонкопленочные солнечные элементы на основе кремния. 2-е изд. СПб: Изд-во СПбГЭТУ, 2009. 168 с. Мусихин С. Ф., Ильин В. И. Гибридные полимер-полупроводниковые наноструктуры, технология, приборы // Науч.-техн. ведомости СПбГПУ. 2007. № 4-1. С. 105-112. Лучинин В. В. Мультидисциплинарные технологии. Гибкая электроника и фотоника // Нано-и микросистемная техника. 2013. № 12 (161). С. 2-6.
Физика низкоразмерных систем / А. Я. Шик, Л. Г. Бакуе-ва, С. Ф. Мусихин, С. А. Рыков. СПб.: Наука, 2001. 160 с. Фторофосфатные стекла, активированные квантовыми точками PbSe, и их нелинейные характеристики / Е. В. Ко-лобкова, А. А. Липовский, А. М. Маляревич [и др.] // Физика и химия стекла. 2008. Т. 34, № 4. С. 462-468. Температурная зависимость коэффициента диффузии фосфора в расплаве галлия / В. А. Горохов, Т. Т. Дедегкаев, Ю. Л. Ильин [и др.] // Журн. техн. физики. 1984. Т. 54, № 4. С. 823-825.
The investigation of P-and As-diffusion in liquid gallium / V. A. Gorokhov, T. T. Dedegkaev, Yu. L. Ilyin [et al.] // Crystal Research and Technology. 1984. Vol. 19 (11) P. 14651468.
The study of As-and Sb diffusion in indium melt / T. T. De-degkaev, V. A. Gorokhov, Yu. L. Ilyin [et al.] // Crystal Research and Technology. 1986. Vol. 21 (6). P. K95-K97. Bietti S., Somaschini C., Sanguinetti S. Crystallization kinetics of Ga metallic nano-droplets under As flux // Nanotechnology. 2013. Vol. 24, N 20. P. 205603. Unified model of droplet epitaxy for compound semiconductor nanostructures: Experiments and theory / K. Reyes, P. Sme-reka, D. Nothern [et al.] // Phys. Rev. B. 2013. Vol. 87. P. 165406.
Dynamics of mass transport during nanohole drilling by local droplet etching / C. Heyn, T. Bartsch, S. Sanguinetti [et. al.] // Nanoscale Research Letters. 2015. Vol. 10. Р. 67. X-ray study of the reaction products in tin telluride synthesized by a low-temperature iodide method / R. Assenov, V. A Moshnikov, I. V. Saunin, D. A. Yaskov // Crystal Research and Technology. 1986. Vol. 21 (12). P. 1549-1552. Assenov R., Moshnikov V. A., Yaskov D. A. Micro non-homogeneity studies in tin telluride synthesized by a low-temperature iodide method // Crystal Research and Technology. 1986. Vol. 21 (12). P. 1553-1558.
X-ray study of the reaction products in obtaining lead telluride by a low-temperature iodide method / R. Assenov, V. A. Moshnikov, I. V. Saunin, D. A. Yaskov // Crystal Research and Technology. 1987. Vol. 22 (9). P. 1153-1157. Марков С. А. Органический синтез коллоидных квантовых точек // Окно в микромир. 1998. № 4. С. 18-24. Фотонные кристаллы с перестраиваемой запрещенной зоной на основе заполненных и инвертированных композитов
опал-кремний / В. Г. Голубев, В. А. Кособукин, Д. А. Курдюков [и др.] // ФТП. 2001. Т. 35. С. 710-713.
24. Соловьев В. Г., Ханин С. Д. Размерные эффекты в наноструктурах на основе регулярных пористых матриц // Изв. РГПУ им. А. И. Герцена. Естеств. и точные науки. 2004. № 4 (8). С. 84-93.
25. Albanese A., Tang P. S., Chan W. C. The Effect of Nanoparticle Size, Shape, and Surface Chemistry on Biological Systems // Annu. Rev. Biomed. Eng. 2012. Vol. 14. P. 1-16.
26. Особенности синтеза люминесцирующих полупроводниковых наночастиц в полярных и неполярных средах / Л. Б. Матюшкин, О. А. Александрова, А. И. Максимов [и др.] // Биотехносфера. 2013. № 2. С. 28-33.
27. Lord H., Kelley S. O. Nanomaterials for ultrasensitive electrochemical nucleic ac-ids biosensing // Jurn. Mater. Chem. 2009. N 19. P. 3127-3134.
28. Сенсоры на основе металлических и полупроводниковых коллоидных наночастиц в биомедицине и экологии / С. Ф. Мусихин, О. А. Александрова, В. В. Лучинин [и др.] // Биотехносфера. 2013. № 2. С. 2-17.
29. Murray C. B., Norris D. J., Bawendi M. G. Synthesis and Characterization of Nearly Monodisperse CdE (E = S, Se, Te) Semiconductor Nanocrystallites // Journ. of the American Chemical Society. 1993. Vol. 115. P. 8706-8715.
30. Peng X., Qu L., Peng Z. A. Alternative Routes toward High Quality CdSe Nanocrystals // Nano Letters. 2001, Vol. 1 (6). P. 333-337.
31. The use of heat transfer fluids in the synthesis of high-quality CdSe quantum dots, core/shell quantum dots, and quantum rods / S. Asokan, K. M. Krueger, A. Alkhawaldeh [et al.] // Nanotechnology. 2005. Vol.16 (10). P. 2000-2011.
32. Synthesis of cadmium selenide colloidal quantum dots in aquatic medium / D. S. Mazing, L. B. Matyushkin, O. A. Aleksandrova [et al.] // Jurn. Phys.: Conf. Ser. 2014. Vol. 572. P. 012028.
33. Aqueous synthesis of internally doped Cu:ZnSe/ZnS core-shell nanocrystals with good stability / S. Xu, C. Wang, Z. Wang [et al.] // Nanotechnology. 2011. Vol. 22. N 27. P. 275605.
34. Pradhan N., Peng X. Efficient and Color-Tunable Mn-Doped ZnSe Nanocrystal Emitters: Control of Optical Performance via Greener Synthetic Chemistry // Jurn. Am. Chem. Soc. 2007. Vol. 129 (11). P. 3339-3347.
35. Aldakov D., Aurelie Lefra^ois A., Reiss P. Ternary and quaternary metal chalcogenide nanocrystals: synthesis, properties and applications // Jurn. Mater. Chem. C. 2013. N 1. P. 3756-3776.
36. Automated Synthesis of Photovoltaic-Quality Colloidal Quantum Dots Using Separate Nucleation and Growth Stages / J. Pan, A. O. El-Ballouli, L. Rollny [et al.] // ACS Nano. 2013. Vol. 7. N 11. P. 10158-10166.
37. Рыжов О. А. Прецизионный шприцевой насос для дозирования микрообъемов // Молодой ученый. 2015. № 11. С. 425-428.
38. Матюшкин Л. Б., Пермяков Н. В. Применение технологии 3D-печати в обеспечении профессионально ориентированной подготовки кадров в интересах наноиндустрии // Биотехносфера. 2013. № 3. С. 38-47.
39. Матюшкин Л. Б., Пермяков Н. В. Модуль механического позиционирования твердых и жидких образцов для измерения спектров фотолюминесценции // Новости материаловедения. Наука и техника. 2015. № 2. С. 40-42.
40. Инертные держатели для синтеза полупроводниковых пленок / Н. В. Пермяков, А. О. Белорус, С. С. Туленин [и др.] // Новости материаловедения. Наука и техника. 2015. № 2. С. 28-31.
41. Pat. 4435173. USA. 1984. Variable rate syringe pump for insulin delivery / G. G. Siposs, J. B. Christian.
42. Pat. 5295967. USA. 1994. Syringe pump having continuous pressure monitor-ing and display / J. C. Rondelet, J. M. Dupouy.
43. Медицинское оборудование SENSITEC [Электронный ресурс]: Шприцевые дозаторы. 2015. URL: http://www. sensitec.ru
44. Производственная компания Dixion [Электронный ресурс]: Инфузионные насосы, 2015. URL: http://dixion.ru
45. Торговая марка «Армед» [Электронный ресурс]: Дозаторы шприцевые. 2015. URL: http://www.armed.ru/
46. От лазерной оптической микроскопии до флуоресцентной микроскопии высокого разрешения. Коллоидные квантовые точки — биомаркеры в поисковых научных исследованиях / В. А. Мошников, О. А. Александрова, А. О. Дро-бинцева [и др.] // Биотехносфера. 2014. № 6. С. 16-30.
47. Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия — применение в патоморфологических исследованиях / А. О. Дурнова, Ю. С. Крылова, Л. Н. Пантелеев, С. Ф. Му-сихин // Биотехносфера. 2014. № 5. С. 30-35.
48. In vivo cancer targeting and imaging with semiconductor quantum dots / X. H. Gao, Y. Y. Cui, R. M. Levenson [et al.] // Nat. Biotechnol. 2004. Vol. 22. P. 969-976.
49. Kingeter L. M., Schaefer B. C. Expanding the multicolor capabilities of basic confocal microscopes by employing red and nearinfrared quantum dot conjugates // BMC Biotechnology. 2009. Vol. 9. P.49.
50. Efficacy and safety of novel CdSe/L-Cys quantum dots for investigation of pathology of women reproductive system in vitro analysis / A. O. Durnova, Yu. S. Krylova, S. F. Musikhin [et al.] // The Macrotrend Conferences. Conference Proceedings. Paris, France. December 19-20,
2014.
51. Characterization of ZnSe/ZnS QDs conjugated with antibody labeling kisspeptins / A. Drobintceva, V. Polyakova, L. Ma-tyushkin [et al.] // IEEE Biophotonics conference 2015. Abstracts of 3 Int. Conf. Florence, Italy. May 20-22,
2015.
52. Synthesis of Transition Metal Doped Zinc Selenide Nano-particles for Bioimaging / O. A. Aleksandrova, D. S. Mazing, L. B. Matyushkin [et al.] // 17th Photonic North Conference. Conference Paper. Ottawa, Canada. June 09-11, 2015.
Иллюстрации к статье
О. А. Александрова, А. О. Дробинцева, И. М. Кветной, Ю. С. Крылова, Д. С. Мазинг, Л. Б. Матюшкин, В. А. Мошников, С. Ф. Мусихин, В. О. Полякова, О. А. Рыжов
Полупроводниковые нанокристаллы в биомедицинских исследованиях
СйЭе — 1 мин СйЭе — 2 мин Сс13е — 4 мин Сс15е — 8 мин Сс)3е —16 мин СйБе — 25 мин СЬБе — 30 мин СёБе — 35 мин
300 350 400
450 500 550 X, нм
600 650 700
Сс13е — 1 мин СйБе — 2 мин Сс13е — 4 мин Сс13е —16 мин Сс13е — 25 мин СйЭе — 30 мин Сс^е — 35 мин
810 860
Рис. 1. Спектры поглощения (а) и фотолюминесценции (б) квантовых точек со стабилизацией молекулами олеиновой
кислоты
Рис. 5. Люминесценция растворов наночастицСОБе, покрытых молекулами цистеина и переведенных в фосфатный буфер (растворы находятся в пробирках Эппендорфа под светом ультрафиолетовой лампы)
Рис. 6. Конфокальное изображение Не1_а после 24 ч инкубирования с квантовыми точками: слева — контроль, справа — добавление КТ Сс15е/1_-суз1, люминесцирующих в красной области
спектра
