ИСТИНА

В современной биологии и медицине большое внимание уделяется разработке методов неинвазивного исследования процессов, протекающих в живых организмах. Одним из наиболее перспективных является метод оптической визуализации, основанный на использовании специальных наночастиц-маркеров, обладающих интенсивной люминесценцией при оптическом возбуждении. При этом одной из наиболее сложных проблем, сдерживающих прогресс в этой области, является проблема выделения полезного сигнала люминесценции наночастиц на фоне т.н. «аутолюминесценции» - собственной люминесценции биологической среды. На данный момент активно развиваются подходы, использующие наночастицы на основе ионов лантаноидов, обладающих интенсивной антистоксовой люминесценцией при возбуждении излучением ближнего ИК-диапазона. При реализации режима антистоксовой люминесценции проблема «аутолюминесценции» устраняется, что делает наночастицы на основе лантаноидов весьма интересными с точки зрения биомедицинских приложений. Как правило, наночастицы на основе лантаноидов состоят из кристаллической матрицы, легированной специально подобранными ионами редкоземельных элементов. Механизм антистоксовой люминесценции в наночастицах лантаноидов реализуется за счет передачи энергии возбуждающего излучения от иона сенсибилизатора иону активатора. Этот процесс достаточно сложен и задействует большое количество энергетических уровней ионов лантаноидов. Спектр люминесценции наночастиц состоит из набора полос разной интенсивности, расположенных в видимой области спектра. Люминесцентные свойства наночастиц зависят от многих параметров, таких как концентрация ионов лантаноидов, плотность мощности возбуждающего излучения, размер частиц и т.д. Важнейшей задачей является разработка и уточнение моделей формирования люминесцентного отклика наночастиц на основе лантаноидов при лазерном возбуждении, а также определение условий применимости этих моделей. В данной работе исследовались суспензии новых синтезированных наночастиц NaYF4:Yb/Tm в ДМСО. Концентрация ионов сенсибилизатора (иттербия) и активатора (тулия) составляла 18,0% и 1,0%, соответственно. Были зарегистрированы спектры фотолюминесценции суспензий в диапазоне 400-900 нм при возбуждении лазерным излучением с длиной волны 980 нм и построены зависимости интенсивности наиболее интенсивных полос люминесценции тулия (800, 475 и 450 нм) от плотность мощности возбуждающего излучения. Полученные результаты позволяют уточнить модели фотофизических процессов при формирования люминесцентного отклика наночастиц на основе лантаноидов при лазерном возбуждении.