23.04.2026 13:05
Металл-органические каркасы для биомедицинской визуализации
Учёные создали металл-органические каркасы для биомедицинской визуализации
Специалисты Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН вместе с коллегами из Университета ИТМО синтезировали двумерные металл-органические каркасы на основе европия, иттрия и тербия. Ультратонкие нанолисты из этих структур способны проявлять люминесценцию зелёного, красного и синего цветов. Разработка может использоваться в изготовлении оптических зондов для проведения биомедицинской визуализации и диагностики различных заболеваний.
Кристаллические структуры металл-органических каркасов напоминают листы бумаги в наноразмерном диапазоне и отличаются особой гладкостью на атомарном уровне. Одно из важнейших свойств полученных наноразмерных объектов — проявление люминесценции с эффективностью до 93 %, то есть поглощаемый свет практически полностью испускается в виде собственного излучения.
«Нанослои, полученные из металл-органических каркасов и прикреплённые к торцу оптоволокна, способны модулировать цвет излучения в реальном времени, что исключает сложные и дорогостоящие модификации светового источника. Так как нанослой и оптоволокно обладают гладкой поверхностью, они достаточно легко притягиваются друг к другу междуатомными взаимодействиями. Люминесценция нанослоя возбуждается под влиянием света и может приобретать различные цвета, в зависимости от металла, из которого состоит металл-органический каркас», — рассказал главный научный сотрудник лаборатории металл-органических координационных полимеров ИНХ СО РАН Андрей Потапов.
Эффективность разработки учёные проверяли на генетически модифицированных прозрачных рыбках данио-рерио — специалисты провели эндоскопию и с помощью подсветки осмотрели органы животных. В результате эксперимента выяснилось, что подобная процедура безопасна для рыбки во время обследования, но и после: каркас эндоскопа нетоксичен и прочно связан с поверхностью оптоволокна, поэтому его отделение внутри организма полностью исключено.
Fiber-Integrated Metal–Organic Framework Nanosheets for Light Emission and Microendoscopy (Pavel V. Alekseevskiy, Anastasia Efimova, Sviatoslav Povarov, Nikolaj A. Zhestkij, Pavel A. Demakov, Nikita Burzak, Vyacheslav A. Dyachuk, Vladimir P. Fedin, Andrei S. Potapov, Xiaolin Yu, Valentin A. Milichko).
Специалисты Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН вместе с коллегами из Университета ИТМО синтезировали двумерные металл-органические каркасы на основе европия, иттрия и тербия. Ультратонкие нанолисты из этих структур способны проявлять люминесценцию зелёного, красного и синего цветов. Разработка может использоваться в изготовлении оптических зондов для проведения биомедицинской визуализации и диагностики различных заболеваний.
Кристаллические структуры металл-органических каркасов напоминают листы бумаги в наноразмерном диапазоне и отличаются особой гладкостью на атомарном уровне. Одно из важнейших свойств полученных наноразмерных объектов — проявление люминесценции с эффективностью до 93 %, то есть поглощаемый свет практически полностью испускается в виде собственного излучения.
«Нанослои, полученные из металл-органических каркасов и прикреплённые к торцу оптоволокна, способны модулировать цвет излучения в реальном времени, что исключает сложные и дорогостоящие модификации светового источника. Так как нанослой и оптоволокно обладают гладкой поверхностью, они достаточно легко притягиваются друг к другу междуатомными взаимодействиями. Люминесценция нанослоя возбуждается под влиянием света и может приобретать различные цвета, в зависимости от металла, из которого состоит металл-органический каркас», — рассказал главный научный сотрудник лаборатории металл-органических координационных полимеров ИНХ СО РАН Андрей Потапов.
Эффективность разработки учёные проверяли на генетически модифицированных прозрачных рыбках данио-рерио — специалисты провели эндоскопию и с помощью подсветки осмотрели органы животных. В результате эксперимента выяснилось, что подобная процедура безопасна для рыбки во время обследования, но и после: каркас эндоскопа нетоксичен и прочно связан с поверхностью оптоволокна, поэтому его отделение внутри организма полностью исключено.
Fiber-Integrated Metal–Organic Framework Nanosheets for Light Emission and Microendoscopy (Pavel V. Alekseevskiy, Anastasia Efimova, Sviatoslav Povarov, Nikolaj A. Zhestkij, Pavel A. Demakov, Nikita Burzak, Vyacheslav A. Dyachuk, Vladimir P. Fedin, Andrei S. Potapov, Xiaolin Yu, Valentin A. Milichko).