МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАНОМАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И КОМПОЗИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ: СИНТЕЗ, ХАРАКТЕРИСТИКА И БИОМЕДИЦИНСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ

Объекты исследования: золотые и гибридные наночастицы и ассемблированные наноструктуры. Решаемые задачи: отработка технологий синтеза указанных объектов с заданными свойствами для аналитических и биомедицинских задач. Разработан протокол синтеза композитных наностержней Au@Ag в виде оптически стабильных коллоидов или нанопорошков, которые дают увеличение сигнала ГКР на один - два порядка. Получены высококачественные двумерные коллоидные кристаллы из наночастиц SiO₂, декорированные золотыми наносферами и наностержнями в качестве новой платформы ГКР. Разработана химическая технология получения золотых наноостровковых пленок с рекордным фактором усиления ГКР 3×10⁸, воспроизводимостью измерений 5 - 10% и с пределом детектирования фунгицида тирама в плодах в концентрации в 100 раз ниже допустимой. Синтезированы анизотропные наноструктуры Au@Ag с контролируемой толщиной оболочки Ag и молекулами комбинационного рассеяния, встроенными между слоями Au и Ag. Показано, что ГКР от внедренных молекул на порядок выше, чем от молекул на поверхности тех же частиц. Разработаны новые методики контролируемого синтеза различных наноструктур, включая золотые наноклетки с оболочкой из диоксида кремния, частицы фоточувствительного наногеля с встроенными серебряными частицами, золотые наностержни (доращивание в ростовом растворе с двумя ПАВ и метод травления длины без изменения толщины), нанозвезды различного размера и золотые нанооболочки на ядрах диоксида кремния с улучшенными свойствами. Разработан метод решения прямой и обратной задачи светорассеяния с использованием спектров экстинкции и деполяризации света золотыми наностержнями. Исследовано влияние концентрации, заряда, формы и материала наночастиц на эффективность и специфичность полимеразной цепной реакции. Показано увеличение специфичности и выхода целевых фрагментов при добавлении в реакционную среду цитрат-стабилизированных 15-нм золотых наночастиц с концентрацией около 0,4 нМ.