Дизайн и оптимизация биосовместимых оптических наноструктур для биомедицинских применений

В последние десятилетия огромный интерес вызывает использование полупроводниковых и металлических квантовых точек в различных областях биомедицины: медицинской диагностике, в частности, раковых заболеваний, доставке лекарств, оптическом биомиджинге, тераностике. Всюду используются главным образом оптические свойства таких частиц. В то же время типичные коллоидные квантовые точки селенида кадмия или других соединений II-VI являются, строго говоря, токсичными для организма человека. То же касается и металлических наночастиц, включая золотые. Расширение возможностей оптических методик в биомедицине требует поиска новых светоизлучающих нанообъектов, безопасных для биологических организмов. Решением могло бы стать использование растворов кремниевых нанокристаллов, покрытых органическими лигандами.В ходе выполнения проекта планируется:1) выработать новую методику получения коллоидных растворов кремниевых квантовых точек с органическим покрытием на основе ионно-синтезированных нанокристаллов кремния в оксидных матрицах;2) экспериментально и теоретически исследовать оптические свойства полученных растворов, определить системы с оптимальными для биомедицинских приложений флуоресцентными свойствами;3) получить биосовместимые водные растворы на основе синтезированных коллоидных систем и оценить их применимость в биомедицинских приложениях с помощью in vitro флуоресцентной микроскопии раковых и здоровых клеток.Ожидаемые результаты важны для развития как фундаментальной области – физикохимии коллоидных кремниевых нанокристаллов, так и в биомедицинских приложениях, включая терапевтический биоимиджинг и тераностику.