Российские физики улучшили метод производства кремниевых наночастиц
Ученые физического факультета МГУ и Института автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН разработали новый способ изготовления наночастиц из кремния с добавлением золота. Как говорится на сайте МГУ, этот метод позволит более эффективно уничтожать с их помощью раковые клетки, применяя механизм фотогипертермии.
Кремниевые наночастиц нашли применение в медицине. В частности, их используют для такого приема борьбы с раковыми опухолями, как фотогипертермия. Наночастицы помещаются на злокачественную опухоль и облучаются в ближнем инфракрасном диапазоне — в зоне прозрачности биологических тканей. Из-за того, что частицы активнее поглощают излучение, область опухоли нагревается сильнее, что приводит к ее разрушению, тогда как здоровые клетки, не покрытые наночастицами, не страдают.
Российские физики нашли способ повысить эффективность этого метода лечения. Они хотели сделать так, чтобы кремниевые наночастицы лучше поглощали излучение, сильнее и быстрее нагреваясь. При этом простое количественное увеличение их приводит к плохой биосовместимости. Следовательно, нужно было выяснить, как добиться желаемого эффекта, не наращивая концентрацию частиц, за счет обработки их каким-то поглощающим излучение материалом, не токсичным для человека.
В качестве такого материала выбрали золото. Чтобы избежать присоединения нежелательных примесей, кристаллический и пористый кремний помещали в изопропиловый спирт, туда добавляли золотохлористоводородную кислоту и применяли лазерную абляцию материала. В результате формировались кремниевые наночастицы с золотыми включениями.
Использование не только кристаллического, но и пористого кремния в качестве сырья позволило добиться более равномерного распределения наночастиц по размерам. Если раньше разброс был большим, а крупные наночастицы достигали 600 нм, то с новой техникой разброс сузился, а средний размер частиц составил 200 нм.
Отмечается, что оптимальным является размер 210 нм, как показали расчеты. Поэтому полученный результат близок к идеальному. Эксперименты показали, что кремниевые наночастицы с золотыми вкраплениями увеличили эффективность нагрева в три раза по сравнению с обычными наночастицами для фотогипертермии.
Ранее мы рассказывали, что в России создали высокопрочный сплав из алюминия и кальция.
