Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2024, выпуск 9 » Статья стр. 1576
<<<>>>
Наночастицы [Ru(dipy)_3]2+ @ SiO2 как термосенсоры и зонды для люминесцентной томографии биопрепаратов
Леонтьев А.В.1, Нуртдинова Л.А.1, Митюшкин Е.О.1, Шмелев А.Г.1, Жарков Д.K.1, Андрианов В.В.1,2, Муранова Л.Н.2, Гайнутдинов Х.Л.1,2, Заиров Р.Р.3, Хазиева А.Р., Мустафина А.Р., Никифоров В.Г.1
1Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского, ФИЦ Казанский научный центр РАН, Казань, Россия
2Институт фундаментальной медицины и биологии, Казанский федеральный университет, Казань, Россия
3Химический институт им. А.М. Бутлерова, Казанский федеральный университет, Казань, Россия
Email: vgnik@mail.ru
Поступила в редакцию: 13 марта 2024 г.
В окончательной редакции: 26 июля 2024 г.
Принята к печати: 30 июля 2024 г.
Выставление онлайн: 24 августа 2024 г.
PDF версия
В качестве нанозондов для биомедицинских задач протестированы наночастицы диоксида кремния SiO2 размером 55 nm, содержащие комплексы трис(2,2'-бипиридил) рутения (II) [Ru(dipy)_3]2+. Показано, что калибровка спектральных особенностей люминесцентного отклика на основе ратиометрического метода позволило использовать наночастицы в биологических средах в качестве термосенсоров с точностью ±2oC в биологически значимом диапазоне температур 20-50oC. Предложен и реализован метод люминесцентной томографии. В результате получена трехмерная модель поверхности живой нервной системы виноградной улитки Helix lucorum крымской популяции с разрешением 10 μm, что позволило выполнить демонстрационный эксперимент по удаленному измерению локальной температуры выбранной области на поверхности нейрона. Ключевые слова: нанолюминофоры, люминесцентные нанотермометры, наноразмерные биозонды, температурная чувствительность, ратиометрический метод, биовизуализация, люминесцентная томография.
  1. C.D.S. Brites, A. Millan, L.D. Carlos. Lanthanides in Luminescent Thermometry (Elsevier, 2016)
  2. C.D.S. Brites, S. Balabhadra, L.D. Carlos. Adv. Opt. Mater., 7 (5), 1801239 (2019). DOI: 10.1002/adom.201801239
  3. D. Wencel, T. Abel, C. McDonagh. Analyt. Chem., 86, 15 (2014). DOI: 10.1021/ac4035168
  4. S. Radun, H.R. Tschiche, D. Moldenhauer, U. Resch-Genger. Sens. Actuators. B., 251, 490 (2017). DOI: 10.1016/j.snb.2017.05.080
  5. Y. Choi, L. Kotthoff, L. Olejko, U. Resch-Gender, I. Bald. ACS Appl. Mater. Interfaces., 10 (27), 23295 (2018). DOI: 10.1021/acsami.8b03585
  6. А.Г. Шмелев, Д.К. Жарков, А.В. Леонтьев, В.Г. Никифоров,  Д.Н. Петров, М.А. Крылов, Х.Э. Клавихо, В.С. Лобков. Изв. РАН. Сер. физ., 86 (12), 1719 (2022). DOI: 10.31857/S0367676522120262 [A.G. Shmelev,  D.K. Zharkov, A.V. Leontyev, V.G. Nikiforov, D.N. Petrov,   M.F. Krylov,  J.E. Clavijo, V.S. Lobkov. Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 86 (12), 1463 (2022). DOI: 10.3103/S1062873822120243]
  7. А.Г. Шмелев, В.Г. Никифоров, Д.К. Жарков, В.В. Андрианов, Л.Н. Муранова, А.В. Леонтьев, Х.Л. Гайнутдинов, В.С. Лобков, М.Х. Алькатани, Ф.Р. Хеммер. Изв. РАН. Сер. физ., 84 (12), 1696 (2020). DOI: 10.31857/S0367676520120352 [A.G. Shmelev, V.G. Nikiforov, D.K. Zharkov, V.V. Andrianov, L.N. Muranova, A.V. Leontyev,  Kh.L. Gainutdinov,   V.S. Lobkov, M.H. Alkahtani, P.R. Hemmer. Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 84 (12) 1439 (2020). DOI: 10.3103/S1062873820120357]
  8. Д.К. Жарков, О.Е. Митюшкин, А.В. Леонтьев, Л.А. Нуртдинова,  А.Г. Шмелев, Н.М. Лядов, А.В. Пашкевич, А.П. Сайко, О.Х. Хасанов,  В.Г. Никифоров. Изв. РАН. Сер. физ., 87 (12), 1735 (2023). DOI: 10.31857/S036767652370299X [D.K. Zharkov, E.O. Mityushkin, A.V. Leontiev, L.A. Nurtdinova, A.G. Shmelev, N.M. Lyadov,  A.V. Pashkevich, A.P. Saiko,   O.K. Khasanov, V.G. Nikiforov. Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 87, 1817 (2023). DOI: 10.1134/S1062873823704191]
  9. P. Lu, J. Ai. Talanta Open., 8, 100248 (2023). DOI: 10.1016/j.talo.2023.100248
  10. J.V. Jun, D.M. Chenoweth, E.J. Petersson. Org. Biomol. Chem., 18 (30), 5747 (2020). DOI: 10.1039/d0ob01131b
  11. J.S. Donner, S.A. Thompson, M.P. Kreuzer, G. Baffou, R. Quidant. Nano Lett., 12 (4), 2107 (2012). DOI: 10.1021/nl300389y
  12. S. Kiyonaka, T. Kajimoto, R. Sakaguchi, D. Shinmi, M. Omatsu-Kanbe, H. Matsuura, H. Imamura, T. Yoshizaki, I. Hamachi, T. Morii, Y. Mori. Nature Meth., 10, 1312 (2013). DOI: 10.1038/nmeth.2690
  13. J. Yang, H. Yang, L. Lin. ACS Nano, 5, 5067 (2011). DOI: 10.1021/nn201142f
  14. L.M. Maestro, E.M. Rodriguez, F.S. Rodriguez, M.C. Iglesias-de la Cruz, A. Juarranz, R. Naccache, F. Vetrone, D. Jaque, J.A. Capobianco, J.G. Sole. Nano Lett., 10, 5109 (2010). DOI: 10.1021/nl1036098
  15. G. Kucsko, P.C. Maurer, N.Y. Yao, M. Kubo, H.J. Noh, P.K. Lo, H. Park, M.D. Lukin. Nature, 500, 54 (2013). DOI: 10.1038/nature12373
  16. L. Shang, F. Stockmar, N. Azadfar, G.U. Nienhaus. Angew. Chem. Int. Ed., 52, 11154 (2013). DOI: 10.1002/anie.201306366
  17. S. Arai, S.-C. Lee, D. Zhai, M. Suzuki, Y.T. Chang. Sci. Reports, 4, 6701 (2014). DOI: 10.1038/srep06701
  18. S. Arai, M. Suzuki, S.J. Park, J.S. Yoo, L. Wang, N.-Y. Kang, H.-H. Ha, Y.-T. Chang. Chem. Commun., 51, 8044 (2015). DOI: 10.1039/C5CC01088H
  19. R.R. Zairov, A.P. Dovzhenko, A.S. Sapunova, A.D. Voloshina, K.A. Sarkanich, A.G. Daminova, I.R. Nizameev, D.V. Lapaev, S.N. Sudakova, S.N. Podyachev, K.A. Petrov, A. Vomiero, A.R. Mustafina. Sci Rep., 10 (1), 20541 (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-77512-1
  20. T. Tsuji, S. Yoshida, A. Yoshida, S. Uchiyama. Analyt. Chem., 85, 9815 (2013). DOI: 10.1021/ac402128f
  21. T. Hayashi, N. Fukuda, S. Uchiyama, N. Inada. PLoS ONE., 10 (2), e0117677 (2015). DOI: 10.1371/journal.pone.0117677
  22. P. Li, M. Jia, G. Liu, A. Zhang, Z. Sun, Z. Fu. ACS Appl. Bio Mater., 2 (4), 1732 (2019). DOI: 10.1021/acsabm.9b00115
  23. H.S. Lahoti, S.D. Jogdand. Cureus, 14 (9), e28923 (2022). DOI: 10.7759/cureus.28923
  24. P. Bon, L. Cognet. ACS Photonics, 9 (8), 2538 (2022). DOI: 10.1021/acsphotonics.2c00606
  25. J. Wallyn, N. Anton, S. Akram, T.F. Vandamme. Pharm Res., 36 (6), 78 (2019). DOI: 10.1007/s11095-019-2608-5
  26. S. Fedorenko, A. Stepanov, G. Sibgatullina, D. Samigullin, A. Mukhitov, K. Petrov, R. Mendes, M. Rummeli, L. Giebeler, B. Weise, T. Gemming, I. Nizameev, K. Kholin, A. Mustafina. Nanoscale, 11 (34), 16103 (2019). DOI: 10.1039/C9NR05071J
  27. P.M. Balaban. Neurosci. Biobehav. Rev., 26 (5), 597 (2002). DOI: 10.1016/S0149-7634(02)00022-2
  28. V.V. Andrianov, T.K. Bogodvid, I.B. Deryabina, A.N. Golovchenko, L.N. Muranova, R.R. Tagirova, A.K. Vinarskaya, K.L. Gainutdinov. Front. Behav. Neurosci., 9, 1 (2015). DOI: 10.3389/fnbeh.2015.00279
  29. A.R. Mustafina, S.V. Fedorenko, O.D. Konovalova, A.Yu. Menshikova, N.N. Shevchenko, S.E. Soloveva, A.I. Konovalov, I.S. Antipin. Langmuir, 25 (5), 3146 (2009). DOI: 10.1021/la8032572
  30. S.V. Fedorenko, O.D. Bochkova, A.R. Mustafina, V.A. Burilov, M.K. Kadirov, C.V. Holin, I.R. Nizameev, V.V. Skripacheva, A.Y. Menshikova, I.S. Antipin, A.I. Konovalov. J. Phys. Chem. C, 114 (14), 6350 (2010). DOI: 10.1021/jp912225u
  31. V. Balzani, G. Bergamini, S. Campagna, F. Puntoriero.  Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds (Springer, Berlin, Heidelberg, 2007)
  32. N.D. McClenaghan, Y. Leydet, B. Maubert, M.T. Indelli, S. Campagna. Coord. Chem. Rev., 249, 1336 (2005). DOI: 10.1016/j.ccr.2004.12.017
  33. D.K. Zharkov, A.V. Leontyev, A.G. Shmelev, L.A. Nurtdinova, A.P. Chuklanov, N.I. Nurgazizov, V.G. Nikiforov. Micromachines, 14, 1075 (2023). DOI: 10.3390/mi14051075
  34. A. Rimola, D. Costa, M. Sodupe, J.-F. Lambert, P. Ugliengo. Chem. Rev., 113 (6), 4216 (2013). DOI: 10.1021/cr3003054

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme