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

  • 18/04/2018

    Томский политехник рассказал школьникам о ЦЕРНе и Большом адронном коллайдере

    ​Инженер Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Томского политехнического университета Виталий Охотников рассказал томским школьникам о работе ЦЕРНа, Большого адронного коллайдера, а также поделился с ними советами о том, как стать частью глобального международного научного исследования.
    115
  • 22/01/2018

    Бразильские ученые исследуют свойства материалов, созданных в ТГУ

    ​Томский государственный университет и Университет Сан-Паулу (Бразилия) подписали соглашение о сотрудничестве в научном исследовании по получению и изучению новых полимерных материалов. Одним из главных направлений взаимодействия ученых станет работа по созданию модифицированных материалов и покрытий для биомедицины и промышленности.
    327
  • 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.
    1022
  • 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".
    1549
  • 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").
    600
  • 14/12/2017

    Томские ученые создадут центр анализа данных адронного коллайдера

    ​Ученые Томского государственного университета получат грант, предназначенный для создания центра мирового класса по анализу данных Большого адронного коллайдера. Ожидается, что томские ученые создадут кластер для анализа данных на базе суперкомпьютера СКИФ Cyberia.
    265
  • 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.
    1149
  • 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.
    2023
  • 05/03/2018

    ​Ученые ТГУ создали алгоритм для расчета фотофизических и люминесцентных характеристик молекул

    ​Ученые кафедры оптики и спектроскопии физического факультета ТГУ с коллегами из Швеции и Финляндии создали алгоритм для расчета фотофизических и люминесцентных характеристик молекул. Благодаря этому алгоритму можно вычислять оптические, люминесцентные (светимость, квантовый выход флуоресценции) свойства молекул и веществ с использованием высокоточных методов квантовой химии.
    286
  • 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.
    792