ОТЧЕТ О НАУЧНО – ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ МУЛЬТИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ, СОДЕРЖАЩИЕ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ ИОНЫ, ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОЙ МАГНИТО-РЕЗОНАНСНОЙ И ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ И ФОТОТЕРМАЛЬНОЙ ТЕРАПИИ С БЕСКОНТАКТНЫМ МОНИТОРИНГОМ ТЕМПЕРАТУРЫ В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ (промежуточный, этап 1)

Разработаны теоретические модели концентрационной зависимости интенсивности ап-конверсионной люминесценции. С их помощью выбраны оптимальные концентрации допирующих примесей для получения ап-конверсионных наночастиц NaGdF₄:Yb-Er , NaGdF₄:Yb-Tm c высокой интенсивностью ап-конверсионной люминесценции и эффективным нагревом под действием лазерного излучения. Исследованы фазообразование в системе NaGd₀,₈Yb₀,₁₇Er₀,₀₃F₄ - NaY₀,₈Yb₀,₁₇Er₀,₀₃F₄, влияние соотношения концентраций ионов Gd³⁺ и Y³⁺ на фазовый состав и параметры решетки получаемых твердых растворов, спектрально-люминесцентные свойства и температуру нагрева под действием лазерного излучения. Оптимизированы условия безводного синтеза (температура, время выдержки, количество отмывок от остатков олеиновой кислоты) для получения однофазных гексагональных образцов с интенсивной ап-конверсионной люминесценцией. Получены результаты физико-химической и оптико-спектральной характеризации синтезированных образцов. Изучено накопление наночастиц, полученных различными методами синтеза, в клетках культуры HeLa (рак шейки матки). Показано, что наиболее перспективны для биоприменения в качестве термоагентов образцы, полученные гидротермальным микроволновым и безводным синтезом. Проведены исследования гипертермии с помощью синтезированных ап-конверсионных наночастиц in vitro на культурах клеток глиобластомы C6 и HeLa (рак шейки матки). Показано, что различные клеточные линии имеют разную чувствительность к воздействию нагрева. Проведена оптимизация режимов импульсно-периодического возбуждения ап-конверсионной люминесценции. Продемонстрирована возможность точного контроля температуры нагрева и спектрального состава ап-конверсионной люминесценции за счет контроля длительности возбуждающего импульса. Проведены предварительные исследования возможности биовизуализации новообразований в толще биологических тканей с использованием ап-конверсионных наночастиц NaGdF₄:Yb-Tm. Выявлена возможность получения люминесцентного сигнала с глубины 0,5 см.