Доцент кафедры оптики и спектроскопии ФФ Рашид Валиев рассчитал параметры новых апконверсных наночастиц, а его американские коллеги сумели синтезировать их. Эти частицы могут использоваться для визуализации биотканей человека и животных.

Статья Валиева и его соавторов, посвященная апконверсным частицам, опубликована в журнале Королевского химического общества Chemical Society Reviews с высоким импакт-фактором 39.

Свойства апконверсных наночастиц применяются в биофотонике: под воздействием инфракрасного излучения они начинают "светиться" в видимом и ультрафиолетовом диапазонах. Это позволяет использовать их для биовизуализации: вводить глубоко в биоткань, например, при медицинских манипуляциях, таких как адресная доставка лекарств, анализ клеточных и тканевых функций и других. При этом безопасной для биотканей мощности излучения лазера достаточно, чтобы частицы стали заметны.

- Эти частицы могут быть использованы также при создании кремниевых солнечных батарей. Такие батареи прозрачны для инфракрасного диапазона, а наночастицы поглощают излучение в этой области и переизлучают в видимом диапазоне. Таким образом, можно расширить диапазон поглощения солнечных батарей и тем самым повысить их эффективность, - объясняет Рашид Валиев.

Возможно применение апконверсных наночастиц в фотодинамической терапии, в технологии дисплеев электронных устройств. Интересно их гипотетическое использование в оптогенетике, когда благодаря воздействию на них инфракрасного излучения активируются определенные гены. Эффект апконверсии в таких наночастицах достигается даже при использовании дешевых светоизлучающих диодов и ламп накаливания при мощностях источников излучения порядка 10 -1 W/см 2.

В 2015-2016 годах Валиев вместе с коллегами построил концептуальную модель возможных способов увеличения эффективности "свечения" апконверсных наночастиц. После этого ученый ТГУ провел квантово-химические расчеты и предложил три дизайна наночастиц. На основе этих данных его коллеги из университетов Буффало и Харбина смогли создать наночастицы с квантовым выходом 9,2% - это один из высоких мировых показателей.

Обзорная статья Dye-sensitized lanthanide-doped upconversion Nanoparticles в журнале Chemical Society Reviews включает в себя и собственные результаты команды, в которую входит Валиев.

Соавторами Рашида Валиева являются известные химики Ханс Огрен (индекс Хирша 68), профессор Королевского технологического университета, Стокгольм, и Гуанин Чен (индекс Хирша 33), профессор Института фотоники и биофотоники Буффало, США. В команде также Парас Нат Прасад (индекс Хирша 97), профессор Университета Буффало, США; он входит в топ-50 мировых ученых США по рейтингу Fellow of SPIE в области оптики и фотоники.

Похожие новости

  • 11/10/2016

    Алмазы, выращиваемые в ТПУ, могут быть использованы для Большого адронного коллайдера

    ​Ученые лондонского университета Роял Холлоуэй (Royal Holloway, University of London, RHUL) предложили разработать новые датчики для Большого адронного коллайдера на основе тонких алмазных пленок, выращиваемых в Томском политехническом университете.
    692
  • 23/09/2016

    ТПУ стал ассоциированным членом коллаборации LHCb в ЦЕРНе

    Томский политехнический университет стал ассоциированным членом коллаборации эксперимента LHCb, проводимого на Большом адронном коллайдере в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН). В качестве участников эксперимента политехники будут работать над модернизацией трекового детектора LHCb и осуществлять математическое моделирование некоторых физических процессов, которые изучаются в LHCb.
    555
  • 18/05/2017

    Атомщики со всей Сибири обсуждают в Томском политехе развитие отрасли

    ​В Томском политехническом университете проходит восьмая школа-конференция молодых атомщиков Сибири. В этом году конференция стала мероприятием-спутником форума молодых ученых U-NOVUS-2017.В конференции молодых атомщиков Сибири приняли участие более 200 студентов физико-технических специальностей, аспирантов, молодых ученых научно-исследовательских институтов и предприятий, а также старшеклассников, интересующихся вопросами развития атомной энергетики и ядерных технологий.
    320
  • 04/10/2016

    Томский госуниверситет стал действительным членом Коллаборации ATLAS на Большом адронном коллайдере

    ​Впервые с 1993 года новым участником крупнейшего проекта в CERN (Европейском центре ядерных исследований) с правом голоса стала российская научная организация. За присвоение ТГУ подобного статуса единогласно проголосовало правление Коллаборации ATLAS.
    587
  • 20/10/2016

    Атомщики Сибири обсуждают в ТПУ термоядерный синтез и развитие ядерной медицины

    ​В Томском политехническом университете проходит VII школа-конференция молодых атомщиков Сибири. В течение трех дней молодые ученые из России и стран ближнего зарубежья будут обсуждать вопросы ядерной безопасности, развитие ядерной медицины, термоядерный синтез, а также реализацию проекта по созданию топлива и реакторов нового поколения "Прорыв".
    956
  • 16/05/2017

    Сибирский химический комбинат представил свои технологии будущим атомщикам ТПУ

    ​В Физико-техническом институте Национального исследовательского Томского политехнического университета (НИ ТПУ) состоялось подведение итогов студенческих лабораторных работ на заводе разделения изотопов (ЗРИ) АО "Сибирский химический комбинат" (входит в Топливную компанию Росатома "ТВЭЛ").
    214
  • 09/09/2016

    Разработки томичей заинтересовали Airbus Safran Launchers

    ​Представители компании Airbus Safran Launchers - лидера европейской космической промышленности заинтересовались технологиями и наработками сибирских ученых, сообщает пресс-служба Томского государственного университета.
    643
  • 14/08/2015

    В ТГУ пройдет 5-я Международная научная конференция "Новые оперативные технологии"

    В 2002 году по инициативе члена-корреспондента РАМН, профессора И.Д. Кирпатовского впервые в Москве была проведена научная конференция "Новые оперативные технологии". Все последующие конференции при поддержке профессора И.
    1306
  • 25/10/2016

    Томский аспирант улучшит диагностику мощнейшего в мире синхротрона

    ​Аспирант Физико-технического института Томского политеха Артем Новокшонов вместе с учеными Научной Лаборатории DESY (Германия) работает над улучшением и тестированием новых методик диагностики электронного пучка синхротрона PETRA III - одного из мощнейших источников синхротронного и рентгеновского излучения в мире.
    563
  • 11/04/2017

    Томские ученые в ЦЕРНе сузили зону поиска частицы-посредника между видимой и невидимой Вселенной

    ​Ученым Физико-технического института Томского политехнического университета и их коллегам из Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) за год удалось примерно на 25% сузить зону поиска темного фотона — частицы-посредника между видимым миром и темной материей — невидимой частью нашей Вселенной, влияющей на движение звезд и галактик.
    244