Материал: Искусственные наночастицы Учебно-методическое пособие

УДК 541.182.02

ББК 24.6 И86

И86 Искусственные наночастицы. Учебно-методическое пособие / А.Г. Колосько, А.В. Поздняков, А.А. Разинова, Л.М. Макаров. – СПб.: СПбГПМУ; СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, 2021. – 16 с.

ISBN 978-5-907443-28-0

Издание подготовлено в соответствии с программой по биомедицинским нанотехнологиям для студентов высших медицинских заведений и с учебными планами преподавания предмета для студентов медицинских биофизиков Санкт-Петербургского государственного педиатрического медицинского университета». Учебно-методическое пособие является кратким введением в курс изучения Наночастиц и применения их в медицине.

Авторы:

Анатолий Григорьевич Колосько – кандидат физико-математических наук, заведующий кабинетом кафедры Медицинской биофизики СПбГПМУ, доцент кафедры Конструирования и производства радиоэлектронных средств СПбГУТ.

Александр Владимирович Поздняков – доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой Медицинской биофизики СПбГПМУ, заведующий отделением лучевой диагностики клиники СПбГПМУ.

Анна Андреевна Разинова – ассистент кафедры Медицинской биофизики СПбГПМУ. Леонид Михайлович Макаров – кандидат технических наук, доцент кафедры Медицин-

ской биофизики СПбГПМУ, доцент кафедры Конструирования и производства радиоэлектронных средств СПбГУТ.

Рецензенты:

Труфанов Геннадий Евгеньевич – доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник НИО лучевой диагностики, заведующий кафедрой лучевой диагностики и медицинской визуализации Института медицинского образования.

Владимир Павлович Сидоров – кандидат технических наук, заведующий кафедрой медицинской физики ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России.

УДК 541.182.02 ББК 24.6

Утверждено учебно-методическим советом Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Выпускается при поддержке Фонда научно-образовательных инициатив «Здоровые дети – будущее страны»

2

1.1. Нанокластеры и их свойства

Наночастицами обычно считаются образования из связанных атомов или молекул с размерами < 100 нанометров (нм). Нанометр равен 10-9 метра или 10 А, так что частицы с радиусом < 1000 А могут считаться наночастицами.

Количество атомов в кластере (логарифмическая шкала):

Молекулы

Наночастицы

Объемный материал

Кластер – компактная обособленная группа связанных друг с другом атомов, молекул или ионов, которая обладает свойствами, отличными от свойств составляющих её элементов.

Кластер радиусом один нанометр содержит примерно 25 атомов, однако множество молекул состоит из более, чем 25 атомов (особенно биологические молекулы). Так что между наночастицами и молекулами невозможно провести четкой грани.

Можно принять за рабочее следующее определение: наночастица – это агрегат атомов с размерами от 1 до 100 нм, рассматриваемый как часть объёмного материала, но с размерами меньше характерных длин некоторых явлений.

Квантовый размерный эффект – изменение свойств кристалла, когда хотя бы один из его геометрических размеров становится соизмеримым с длиной волны электронов.

А) Получение наночастиц

Современные способы получения частиц нанометрового размера можно условно подразделить на 2 категории:

1)получение ультрадисперсных порошков на основе физических процессов диспергации, испарения и конденсации металла.

2)химический синтез наночастиц через восстановление или термическое разложение солей металлов и металлоорганических соединений.

В некоторых гибридных методах, таких, как распылительный пиролиз, физические и химические процессы сочетаются.

3