В ИТМО создали светящиеся полимерные наночастицы

Существуют материалы, которые  поглощая света сами начинают светиться. Частицы из таких материалов используют в специальных устройствах, в том числе и в биосенсорах.  Наблюдая за их свечением, можно в реальном времени отслеживать попадание лекарства в нужное место в организме и даже выявлять опухоли.

Камилла Курасова из ИТМО вместе с российскими и британскими коллегами разработала метод получения люминесцентных полимерных микрочастиц с квантовыми точками – полупроводниковыми нанокристаллами, которые проводят ток под воздействием света или температуры.

Специально для изготовления таких частиц ученые собрали систему пересекающихся микроканалов, которая позволяет манипулировать малыми объемами жидкостей. Это устройство позволило получить полимерные микросферы с квантовыми точками, размером  от 55 до 95 микрометров, что сопоставимо с толщиной человеческого волоса. Авторы работали с нанокристаллами на основе серебра, индия и серы, но систему можно адаптировать и под квантовые точки с другим химическим составом.

Новый подход позволил получить ярко светящиеся микрочастицы, устойчивые к лазерному излучению. Ученые заметили, что у квантовых точек, упакованных в полимерные микросферы, время затухания люминесценции сократилось до 3,5 наносекунд. Такое быстрое затухание позволяет точнее отслеживать процессы в организме: чем меньше времени квантовая точка проводит в возбужденном состоянии, тем меньше она взаимодействует с окружающей средой, и тем меньше размывается ее сигнал.

Кроме того, быстро затухающие микрочастицы дольше не выцветают под воздействием лазерного излучения и менее токсичны, чем традиционные органические красители. Это позволит использовать их для визуализации сосудов и доставки лекарств и ферментов.

В настоящее время Камилла Курасова и ее коллеги изучают токсичность наночастиц в экспериментах с животными, и надеются уже скоро перейти к первым испытаниям на добровольцах.