ПРИБОРНАЯ БАЗА ДЛЯ МЕЖРЕГИОНАЛЬНОГО СОТРУДНИЧЕСТВА

В фокусе внимания — три группы материалов. К первой относятся гибридные наноструктуры на основе клеточных культур. Сформированные подобно природным, клеточные культуры производят неорганические наночастицы заданных размеров, формы и состава. При этом благодаря природному, органическому происхождению каждая наночастица имеет белковое окружение, позволяющее длительное время сохранять состав и структуру наночастиц, их физико-химические свойства.

Цель исследователей — упростить получение наночастиц, которое в настоящее время является длительным и дорогостоящим процессом, получить возможность их контролируемой адресной доставки в белковых «био-наноконтейнерах», что найдет применение, например, в наноэлектронике или спинтронике. В частности, изучались искусственно выращенные клетки кишечной палочки, в состав которых входит специфический белок, превращающий токсичные для клетки материалы в нетоксичные. В перспективе — отработка технологии выращивания внутри любой молекулы неорганических наночастиц размером 5–7 нанометров.

Вторая группа «подопытных» — клеточные культуры, искусственно совмещенные с неорганическими наночастицами, системы «кремний-кислород». Сейчас для проведения разного рода терапевтических исследований (например, томографии) в качестве красителей используются материалы, часто с большим трудом выводимые из организма. Наночастицы системы «кремний-кислород» внутри клетки разлагаются вплоть до полного исчезновения. При этом они могут не только идентифицировать пораженные клетки, но и положительным образом влиять на внутриклеточную среду. На оборудовании ЦКП УдмФИЦ УрО РАН ученые проверяют, действительно ли эти материалы-маркеры полностью растворяются и выводятся из организма и не являются для него токсичными.

В-третьих, исследуются особенности атомного и электронного строения, физико-химического состояния наночастиц — коллоидных квантовых точек размером до 5 нанометров. Управляя окружением нанокристаллов сульфида серебра, можно регулировать оптические свойства материала для разработок в области современной фотоники.

По словам доцента кафедры физики твердого тела и наноструктур Воронежского государственного университета, доктора физико-математических наук Сергея Турищева, научные школы Удмуртии и Воронежской области связывает почти полувековое сотрудничество. Однако исследования подобного уровня проводятся впервые — благодаря созданию в УдмФИЦ УрО РАН Центра коллективного пользования, оснащенного самым современным оборудованием (в арсенале — сканирующий электронный микроскоп Thermo Fisher Scientific Quattro S с системой рентгеновского микроанализа EDAX "Octane Elect Plus EDS System", электронный спектрометр SPECS, рентгеновский дифрактометр Bruker AXS "D8 Advance" и др.).

— Здесь есть точные приборы, — поясняет С. Турищев, — с помощью которых с высоким разрешением можно наблюдать то, как в твердом теле, различных наночастицах атомы влияют друг на друга, изучать физические и физико-химические свойства и состояния разнообразных объектов. Таких приборов в буквальном смысле несколько на всей территории страны, а по ряду параметров — это просто уникальное оборудование… Это первая проба на таких приборах, и на текущий момент я могу сказать, что она очень удачна, первые эксперименты выглядят весьма оптимистически.