МОСКВА, 17 января. /ТАСС/. Российские исследователи создали алгоритм, позволяющий определить оптимальную толщину кремниевой оболочки для палочкообразных наночастиц из золота, которые в перспективе могут применять для точечной доставки лекарств внутри организма, а также для диагностики болезней. Об этом сообщила во вторник пресс-служба Министерства образования и науки России.
"Наше исследование показало, что тонкая кремниевая оболочка увеличивает рассеяние света наночастицами, тогда как толстая мешает этому. Это позволило определить, что в первом случае частицы легче отследить, а потому они более перспективны в качестве системы доставки лекарств", - пояснил заведующий лабораторией Балтийского федерального университета имени Канта (Калининград) Андрей Зюбин, чьи слова приводит пресс-служба Минобрнауки.
За последнее десятилетие ученые создали несколько принципиально новых методов лечения рака и других болезней, основанных на базе различных органических или неорганических наночастиц. В некоторых случаях эти структуры выступают в качестве своеобразной "мишени", на для иммунных клеток или лазерного излучения.
В других, как отмечают ученые, наночастицы служат средством доставки лекарств и токсинов, что позволяет врачам усилить эффективность работы этих веществ и снизить их дозу. Роль таких контейнеров для доставки препаратов могут играть самые разные органические и неорганические структуры, внутри которых присутствуют существенные полости.
Точный расчет свойств наночастиц
Зюбин и его коллеги заинтересовались тем, как меняются оптические и другие физические свойства наночастиц из золота, покрытые оболочкой из кремнезема (двуокиси кремния). Данное вещество часто используется для формирования покрытий для наночастиц и нанокапсул, которое защищает их от взаимодействия с окружающей средой и при этом замедляет высвобождение лекарств после введения этих структур в организм.
Физики просчитали то, как появление прослойки из кремнезема на поверхности палочкообразных наноструктур из золота будет влиять электрооптические свойства наночастиц, а также на характер их взаимодействий с частицами света. Для получения подобных сведений исследователи подготовили детальную компьютерную модель, которая просчитывала то, как меняются электрические и оптические свойства наночастиц при появлении покрытий разных размеров.
Проведенные учеными расчеты указали на то, что толщина покрытия достаточно сильно влияла на напряженность электрического поля в окрестностях поверхности наночастицы, а также на другие ее физические свойства, связанные со взаимодействиями со светом. Это позволяет использовать созданный Зюбиным и его коллегами алгоритм для подбора оптимальной толщины оболочки для наночастиц, которая позволит им максимально эффективно исполнять свои функции.
В ближайшее время ученые планируют изучить то, как меняются свойства подобных многослойных наночастиц из золота и кремнезема при их нанесении на поверхность различных металлов. Понимание этого позволит расширить практическое применение полых и покрытых наноструктур в медицинской, научной и промышленной практике.
