Подложки для определения следовых количеств веществ с помощью ГКР ПАНФИЛОВА ЕЛИЗАВЕТА ВИКТОРОВНА, к.х.н. - презентация

1 Подложки для определения следовых количеств веществ с помощью ГКР ПАНФИЛОВА ЕЛИЗАВЕТА ВИКТОРОВНА, к.х.н.

2 Лаборатория нанобиотехнологии ИБФРМ РАН Заведующий лабораторией д. ф.-м.н., проф. Хлебцов Н.Г.

3 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

4 КР: высокая селективность Спектр КР кокаина (внизу) и гидрохлорида кокаина (вверху). Длина волны лазера 785 нм.

5 КР: определение взрывчатых веществ

6 Достоинства КР-спектроскопии неразрушающий анализ высокая селективность отсутствие помех от воды отсутствие пробоподготовки возможность миниатюризации спектр как «отпечатки пальцев» простота расшифровки спектра

7 ПРОБЛЕМА СЛАБЫЙ СИГНАЛ анализ только массивных образцов увеличение продолжительности анализа

8 Решение: усиление сигнала на поверхности металла

9 ПРОБЛЕМА Нанолитография, нанесение пленок на наноструктуры – сложные, дорогостоящие техники, не применимые для сбора реальных образцов.

10 Решение: ГКР-активные частицы на бумаге Коллоидное золото, Au-Ag наностержни Au наностержни Au нанозвезды Au/Ag наноклетки

11 Как это работает: Сбор пробы КонцентрированиеСъемка спектра

12 Преимущества продукта Простота изготовления Дешевизна (носитель-бумага) Удобство использования (пробоотбор непосредственно с поверхности) Отсутствие пробоподготовки Высокая селективность Определение следовых количеств (фг аналита) Легкость утилизации

13 Потенциальный потребитель в 315 аэропортах на 348 ж/д вокзалах в 42 морских портах ГОСНАРКОКОНТРОЛЬСЛУЖБА КОНТРОЛЯ сотрудников

14 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 практикой

15 Конкуренты Достоинства: Высокий коэффициент усиления Воспроизводимый результат Недостатки: Как на нее собирать пробу? 110 $ (!!!) за 1 шт Подложки Klarite на основе кремния

16 Текущее состояние проекта Синтезированы коллоиды золотых нанозвезд, серебряных нанокубов, золотосеребряных наноклеток и наностержней.

17 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. – – Т. 7. – 7–8. – С. 47–57.

18 Текущее состояние проекта Отработана методика постановки ГКР- эксперимента Заказан спектрометр комбинационно го рассеяния RAM-PRO-785

19 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

20 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

21 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

22 Расходы Покупка реактивов для синтеза НЧ Оформление патента Оплата публикаций Представление результатов на научно- технических форумах

23 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). – – 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. – – 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 Т. 7, С 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 V. 28, P Панфилова E.B., Хлебцов Б.Н., Буров А.М., Хлебцов Н.Г. Исследование параметров реакции полиольного синтеза, контролирующих высокий выход серебряных нанокубиков // Коллоидный журнал Т. 74., 1. С

24 БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ