Подложки для определения следовых количеств веществ с помощью ГКР ПАНФИЛОВА ЕЛИЗАВЕТА

реклама
Подложки для определения
следовых количеств
веществ с помощью ГКР
ПАНФИЛОВА ЕЛИЗАВЕТА
ВИКТОРОВНА, к.х.н.
Лаборатория нанобиотехнологии
ИБФРМ РАН
Заведующий лабораторией д. ф.-м.н., проф. Хлебцов Н.Г.
Актуальность проекта
 Угроза
терроризма
 Распространение опасных и
токсичных химических веществ
 Распространение наркотических
компонентов
 Ранняя неинвазивная диагностика
заболеваний человека
 Контроль качества сырья в
различных отраслях народного
хозяйства
КР: высокая селективность
Спектр КР кокаина (внизу) и гидрохлорида кокаина (вверху).
Длина волны лазера 785 нм.
КР: определение взрывчатых веществ
Достоинства КР-спектроскопии
 неразрушающий
анализ
 высокая селективность
 отсутствие помех от воды
 отсутствие пробоподготовки
 возможность миниатюризации
 спектр как «отпечатки пальцев»
 простота расшифровки спектра
ПРОБЛЕМА
СЛАБЫЙ СИГНАЛ
→ анализ только массивных образцов
→ увеличение продолжительности
анализа
Решение: усиление сигнала на
поверхности металла
ПРОБЛЕМА
Нанолитография, нанесение
пленок на наноструктуры –
сложные, дорогостоящие
техники, не применимые для
сбора реальных образцов.
Решение: ГКР-активные
частицы на бумаге
Коллоидное
золото,
Au-Ag
наностержни
Au
нанозвезды
Au/Ag
наноклетки
Au
наностержни
Как это работает:
Сбор пробы
КонцентрированиеСъемка
спектра
Преимущества продукта
Простота изготовления
 Дешевизна (носитель-бумага)
 Удобство использования (пробоотбор
непосредственно с поверхности)
 Отсутствие пробоподготовки
 Высокая селективность
 Определение следовых количеств (фг
аналита)
 Легкость утилизации

Потенциальный потребитель
СЛУЖБА КОНТРОЛЯ
в 315 аэропортах
на 348 ж/д вокзалах
в 42 морских портах
ГОСНАРКОКОНТРОЛЬ
35 000 сотрудников
Конкуренты
Специально обученные собаки
Недостатки:




«лай собаки к протоколу не
пришьешь» необходимость проведения
анализа традиционными
методами
Обученная собака ~10 тыс
$
Можно сбить с толку (запах
лимона)
Неселективен
Достоинства:


Уже используется
Эффективность доказана
Конкуренты
Подложки Klarite на основе кремния
Достоинства:


Высокий
коэффициент
усиления
Воспроизводимый
результат
Недостатки:


Как на нее собирать
пробу?
110 $ (!!!) за 1 шт
Текущее состояние проекта

Синтезированы коллоиды золотых
нанозвезд, серебряных нанокубов,
золотосеребряных наноклеток и
наностержней.
Текущее состояние проекта

Показано,
что коллоид
золотых
наностержн
ей обладает
усилением
ГКР-сигнала
на 5
порядков.
Б.Н. Хлебцов, В.А. Ханадеев, Е.В. Панфилова, С.А. Минаева, М.Ю. Цветков, В.Н.
Баграташвили, Н.Г. Хлебцов. Платформы для поверхностно-усиленного
комбинационного рассеяния на основе ассемблированных золотых наностержней //
Российские нанотехнологии. – 2012. – Т. 7. – № 7–8. – С. 47–57.
Текущее состояние проекта
Отработана
методика
постановки
ГКРэксперимента
 Заказан
спектрометр
комбинационно
го рассеяния
RAM-PRO-785

Риски
Технические риски
 На данном этапе сложно рассчитать
стоимость конечного продукта (неизвестна
оптимальная концентрация частиц)
Временные риски
 Недостаточность информированности
широких масс о методе
много времени
может быть потрачено на продвижение
продукта.
Прочие риски
 Внедрение продукта в госслужбы
бюрократические проволочки
Этапы реализации
1 год:
 Синтез наночастиц различных типов
 Определение оптимальной
концентрации ГКР-активных частиц
для нанесения на подложку
 Нахождение оптимального способа
нанесения частиц на подложку.
 Изготовление подложек с НЧ
различных типов
Этапы реализации
2 год:
 Определение оптимального сочетания
формы НЧ и удобства изготовления
подложек
 Демонстрация возможности
определения следовых количеств
вещества с помощью ГКР-технологии
полученных подложек на примере
R6G
 Оформление патента на изобретение
Расходы
Покупка реактивов для синтеза НЧ
 Оформление патента
 Оплата публикаций
 Представление результатов на научнотехнических форумах

Публикации по теме проекта





М.Ю. Цветков, Б.Н. Хлебцов, Е.В. Панфилова, В.Н. Баграташвили, Н.Г.
Хлебцов. Золотые наностержни как перспективная технологическая
платформа для SERS-аналитики // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им.
Д.И. Менделеева). – 2012. – Т. 56. – № 1–2. – С. 83–90.
Б.Н. Хлебцов, В.А. Ханадеев, Е.В. Панфилова, С.А. Минаева, М.Ю.
Цветков, В.Н. Баграташвили, Н.Г. Хлебцов. Платформы для
поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния на основе
ассемблированных золотых наностержней // Российские
нанотехнологии. – 2012. – Т. 7. – № 7–8. – С. 47–57.
Хлебцов Б.Н., Ханадеев В.А., Панфилова Е.В., Пылаев Т.Е.,
Бибикова О.А., Староверов С.А., Богатырев В.А., Дыкман Л.А.,
Хлебцов Н.Г. Новые типы наноматериалов: порошки золотых
наносфер, наностержней, нанозвезд и золото-серебряных
наноклеток // Российские нанотехнологии. 2012. Т. 7, №
11-12. С. 73-80.
Khlebtsov B.N., Panfilova E.V., Terentyuk G.S., Maksimova I.L.,
Ivanov A.V., Khlebtsov N.G. Plasmonic nanopowders for
photothermal therapy of tumors // Langmuir. 2012. V. 28, P.
8994-9002.
Панфилова E.B., Хлебцов Б.Н., Буров А.М., Хлебцов Н.Г.
Исследование параметров реакции полиольного синтеза,
контролирующих высокий выход серебряных нанокубиков //
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ
Скачать