Воздействие лазерного излучения на полиэлектролитные микрокапсулы с флуоресцентными красителями в оболочке



Скачать 30.65 Kb.
Дата10.05.2016
Размер30.65 Kb.

ВОЗДЕЙСТВИЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

НА ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТНЫЕ МИКРОКАПСУЛЫ С ФЛУОРЕСЦЕНТНЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ В ОБОЛОЧКЕ

И.В. Марченко1,2, Г.С. Плотников3, А.Н. Баранов3, А.М. Салецкий3, Т.В. Букреева1,2



1 Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН

2 НИЦ «Курчатовский институт»

3 Физический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

E-mail: iramarchenko85@mail.ru


В данной работе получены и исследованы полиэлектролитные микрокапсулы с включенными в оболочку молекулами красителей родамина 6Ж и флуоресцеина изотиоцианата (ФИТЦ). Модификация оболочки молекулами красителя обеспечивает возможность разрушения таких капсул под действием лазерного излучения [1]. Это может быть применено для высвобождения содержимого капсулы в определенном месте организма при доставке лекарственных соединений.

Полиэлектролитные капсулы были получены методом последовательной адсорбции противоположно заряженных полиэлектролитов [2] на сферические микрочастицы карбоната кальция. В качестве полиэлектролитов для получения оболочки капсул использовали отрицательно заряженный полистиролсульфонат (ПСС) и положительно заряженные полидиаллилдиметиламоний (ПДАДМА) и полиаллиламин (ПАА). Родамин 6Ж адсорбировался на поверхность полиэлектролитной оболочки капсул за счет электростатического взаимодействия с противоположно заряженными молекулами ПСС. ФИТЦ был включен в оболочку капсул двумя способами: за счет включения в состав оболочки химически связанного с красителем ПАА и с помощью непосредственной адсорбции красителя на оболочку.

Суспензию капсул облучали наносекундными лазерными импульсами с длиной волны 532 нм, лежащей в полосе поглощения обоих красителей. Методом корреляционной спектроскопии рассеянного света были получены распределения капсул по размерам до и после облучения лазером. Для капсул без красителя и капсул с химически связанным ФИТЦ средний радиус практически не изменился после облучения, а для капсул с обоими красителями, включенными с помощью адсорбции, облучение лазером существенно повлияло на распределение капсул по размерам. Можно сделать вывод о том, что происходит разрушение капсул. Эти выводы подтверждаются микроскопическими изображениями капсул до и после облучения. Механизм такого разрушения может быть обусловлен эффективным поглощением молекулами красителей падающего излучения и дальнейшим переносом энергии в окружающую молекулы матрицу, что возможно при совпадении колебательных мод молекулы и полимерных звеньев [4]. В этом случае происходит перенос колебательной энергии возбуждения по индуктивно–резонансному механизму, что приводит к локальному неравновесному нагреву ближайшего окружения молекул красителя и разрыву связей в оболочке капсулы. Изучена зависимость эффективности фотосенсибилизированного разрушения микрокапсул с родамином 6Ж от количества красителя, включенного в оболочку капсул. Определено оптимальное количество красителя, при котором эффективность переноса энергии к капсулам и соответственно эффективность их разрушения максимальна.

Проведены эксперименты по облучению микрокапсул с родамином 6Ж пикосекундными лазерными импульсами. Обнаружено, что если временной интервал между импульсами превышает время термализации электронного возбуждения в капсулах, их разрушения не происходит, даже если суммарная поглощенная энергия соответствует энергии необходимой для их эффективного разрушения при облучении интенсивными наносекундными импульсами. Это доказывает, что разрушение микрокапсул обусловлено не интегральным нагревом в результате облучения, а неоднородным локальным нагревом, то есть обусловлено атермическими эффектами.


Работа выполнена с использованием оборудования ЦКП ИК РАН при поддержке Минобрнауки» (проект RFMEFI62114X0005, и РФФИ (Грант 14-03-00979).

Библиографический список


  1. Skirtach A.G., Antipov A.A., Shchukin D.G., Sukhorukov G.B. // Langmuir. 2004. V. 20. Р. 6988.

  2. G. B. Suhhorukov, E. Donath, S. Davis, et al. // Polym. Adv. Technol. 1998. V. 9. P. 759.

  3. Плотников Г.С., Зайцев В.Б. // Физические основы молекулярной электроники. М.: МГУ. 2000. С.164.


Сведения об авторах

Марченко Ирина Валерьевна – к.ф.-м.н., дата рождения: 05.04.1985 г.

Плотников Геннадий Семенович – д.ф.-м.н., профессор

Баранов Анатолий Николаевич – к.ф.-м.н.

Салецкий Александр Михайлович – д.ф.-м.н., профессор

Букреева Татьяна Владимировна – к.х.н., доцент



Вид доклада: устный (/ стендовый)


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница