Все новости

Ученые изучили электромагнитное поле в наночастицах для создания "биологических сканеров"

Плазмонные наночастицы часто используются в качестве "переключателей" оптических свойств различных чувствительных материалов - например, молекул

МОСКВА, 8 июля. /ТАСС/. Международная группа ученых впервые изучила особенности распределения электромагнитного поля внутри и вокруг наночастиц сложных форм, выделив области возникновения высоких концентраций плазмонных полей. Новые данные ускорят создание миниатюрных "биосканеров" для молекулярных исследований, сообщили в четверг ТАСС в пресс-службе Сибирского федерального университета (СФУ).

"Точки высоких концентраций плазмонных полей <…> позволят использовать наночастицы как своеобразные "биологические сканеры" в лабораторных условиях. Стоит прикрепить к такой наночастице биологическую молекулу (например, белок) - и вот уже молекулу и ее фрагменты можно детально изучить благодаря "подсветке", возникающей из-за высокой концентрации электромагнитной энергии в "горячих" областях наночастиц", - пояснили ТАСС в пресс-службе вуза.

Плазмонные наночастицы часто используются в качестве "переключателей" оптических свойств различных чувствительных материалов - например, молекул. Однако ученых все еще сложно в точности смоделировать и предсказать оптическое поведение миниатюрных наночастиц размером в несколько нанометров. Авторы рассчитывают решить эту проблему за счет изучения электромагнитных полей в частицах разной формы, включая сферическую, трубчатую и крестообразную.

"Мы изучали и уже существующие, синтезированные ранее наночастицы, и предложили геометрические параметры тех частиц, которые, на наш взгляд, будут превосходить все ожидания и могут быть созданы в ближайшее время. Особенно нас заинтересовала форма тетраподов (от лат. Tetrapoda - четвероногий). <…> Также определенные перспективы мы связываем с наночастицами цилиндрической формы, имеющими отверстие внутри. Оказалось, что электромагнитные поля весьма небанально располагаются внутри и вовне таких цилиндрических нанотрубок: на определенной длине волны мы можем создавать так называемую зону высокого нагрева, помещать на внутреннюю или внешнюю поверхность наноцилиндра интересующую нас биомолекулу и контролируемо "подсвечивать" ее фрагменты", - приводит пресс-служба вуза слова сотрудника Международного научно-исследовательского центра спектроскопии и квантовой химии СФУ Вадима Закомирного.

Исследователи первыми показали, как распределяется электромагнитное поле внутри атомной структуры настолько миниатюрных наночастиц, отмечают представители Сибирского федерального университета. К примеру, оказалось, что поля внутри конусообразной частицы ведут себя вовсе не так, как можно было спрогнозировать, наблюдая за их поведением на наружной поверхности. Наибольшая концентрация "горячих точек" внутри частицы наблюдается вдоль оси и по краям конуса, а вовсе не в его вершине, как было бы логично предположить.