Создан оптимальный метод производства наночастиц из золота и кремния

Гибридные наночастицы нагреваются в три раза эффективнее, чем обычные кремниевые наноструктуры схожих размеров.

Российские физики разработали подход, позволяющий производить гибридные наночастицы на базе кремния и золота диаметром в 200 нанометров, которые можно применять для уничтожения опухолевых клеток путем их нагрева до высоких температур, а также для других целей.

Благодаря своему размеру полученные наночастицы при введении в организм человека смогут успешно проникать в опухолевую ткань. Затем можно будет через кожу освещать эти участки инфракрасными лучами и тем самым добиваться нагрева частиц и уничтожения раковых клеток.

Специалисты разработали гибридные наночастицы, представляющие собой композитный материал, состоящий из пористого кремния и встроенных в него скоплений атомов золота. Подобный композитный наноматериал активно взаимодействует с инфракрасным излучением, поглощает его и выделяет тепло в окружающую среду, чем можно пользоваться для уничтожения опухолей, а также создания различных сенсоров и оптоэлектронных приборов.

Ранее физики уже создавали кремниевые наночастицы с подобными свойствами, однако их размеры было очень сложно контролировать, что негативно сказывается на их способности проникать внутрь опухоли и распределяться по ее толще. Ученые обнаружили, что эту проблему можно решить, если использовать для производства наноструктур пластины из пористого кремния, которые погружаются в спирт и затем облучаются лазером.

Излучение лазера “выбивает” из пористого кремния наночастицы, диаметр которых составляет порядка 200 нанометров с небольшими отклонениями в сторону. Столь высокая однородность этих частиц, как объясняют ученые, связана с тем, что пористый кремний сильнее поглощает лазерное излучение по сравнению с его кристаллическим аналогом. Эти же наночастицы можно наполнять различными материалами и веществами, в том числе скоплениями атомов золота, которые усиливают способность этих структур поглощать электромагнитное излучение.

Проведенные опыты показали, что созданные гибридные наночастицы нагреваются в три раза эффективнее, чем обычные кремниевые наноструктуры схожих размеров. Это позволяет использовать их для терапии онкозаболеваний, а также для решения массы других задач, где необходимо преобразовать излучение в тепло.

Источник: nauka.tass.ru