Презентация Метод электронного парамагнитного резонанса для изучения нанобиосистем онлайн

Содержание слайда: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В. Ломоносова ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Константинова Елизавета Александровна Метод электронного парамагнитного резонанса для изучения нанобиосистем

Содержание слайда: Содержание работы 1. Введение 2. Формирование нанокристаллов кремния для биологических применений 3. Метод исследования образцов 4. ЭПР-диагностика генерации синглетного кислорода при фотовозбуждении нанокристаллов кремния 5. Исследование фотосенсибилизации молекулярного кислорода в нанокремнии методом импульсного ЭПР 6. Спектры ЭПР молекулярного кислорода при фотовозбуждении кремниевых нанокристаллов 7. Заключение

Содержание слайда: Введение

Содержание слайда: Формирование нанокристаллов кремния

Содержание слайда: Формирование нанокристаллов кремния

Содержание слайда: Формирование нанокристаллов кремния

Содержание слайда: Нанокристаллы кремния в слоях пористого кремния

Содержание слайда: Метод исследования образцов: Объекты, изучаемые методом ЭПР Атомы и молекулы с нечетным числом электронов (напр., атомы азота и водорода молекулы оксида азота (II) ). Молекулы с четным числом электронов, обладающие отличным от нуля результирующим моментом импульса (напр., молекула кислорода ). Ионы, имеющие частично заполненные внутренние электронные оболочки (например, ионы элементов переходных и редкоземельных металлов титана и эрбия, соответственно). Свободные радикалы (напр., метильный , гидроксильный радикалы). Такие радикалы являются химическими соединениями с неспаренным электроном. Так называемые центры окраски, которые представляют собой электроны (F-центры) и дырки, захваченные вакансиями отрицательных и положительных ионов, соответственно, (например, вакансии в кристаллах ). Свободные электроны в полупроводниках.

Содержание слайда: Метод исследования образцов: Возможности метода ЭПР Метод ЭПР (в тех случаях, когда его можно применить) дает наиболее прямые и точные сведения о природе, валентном состоянии и конфигурации парамагнитных центров и об их ближайшем окружении позволяет получить концентрации парамагнитных центров оценить их времена релаксации определить магнитную восприимчивость вещества Если спиновые центры находятся в кристалле, то анализ спектра ЭПР позволяет найти симметрию кристаллического электрического поля и рассчитать энергетический спектр исследуемых центров.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Метод исследования образцов: Спектр ЭПР и его основные параметры

Содержание слайда:

Содержание слайда: Метод исследования образцов Электронный парамагнитный резонанс: прибор BRUKER ELEXSYS 580, X-диапазон: = 9.5 ГГц, чувствительность прибора 51010 спин/Гс; Q-диапазон: = 35 ГГц, чувствительность прибора 5·109 спин/ Гс; импульсный ЭПР: чувствительность прибора 1015 спинов, временное разрешение 5 нс.

Содержание слайда: Исследование спиновых центров в пористом кремнии методом ЭПР

Содержание слайда: Взаимодействие молекул кислорода с оборванными связями кремния на поверхности нанокристаллов

Содержание слайда: Фотосенсибилизация молекулярного кислорода

Содержание слайда: ЭПР-диагностика генерации синглетного кислорода при фотовозбуждении нанокристаллов в слоях микропористого кремния

Содержание слайда: ЭПР-диагностика генерации синглетного кислорода при фотовозбуждении нанокристаллов кремния

Содержание слайда: Изучение процесса генерации синглетного кислорода в микропористом кремнии при различных давлениях кислорода и интенсивностях возбуждающего света

Содержание слайда: Измерение времен парамагнитной релаксации Pb-центров пористого кремния методом импульсного ЭПР

Содержание слайда: Измерение времен парамагнитной релаксации Pb-центров пористого кремния методом импульсного ЭПР

Содержание слайда: Прямое детектирование уменьшения концентрации триплетного кислорода при освещении пористого кремния

Содержание слайда: Заключение Выявлены особенности применения метода ЭПР для исследования нанобиосистем. Предложен новый метод ЭПР-диагностики генерации синглетного кислорода и определения его концентрации в ансамблях кремниевых нанокристаллов, основанный на изменении времен релаксации спинов – оборванных связей кремния. С помощью предложенного метода в режиме непрерывного воздействия микроволнового излучения изучен процесс генерации синглетного кислорода в слоях микропористого кремния при различных давлениях кислорода и интенсивностях возбуждающего света и получены оценки концентрации генерируемого синглетного кислорода. С использованием метода импульсного ЭПР зафиксировано увеличение времен продольной Т1 и поперечной Т2 релаксации спиновых центров при освещении образцов микропористого кремния в кислороде, что объясняется генерацией синглетного кислорода. Выполнено детектирование молекул триплетного кислорода на поверхности пористого кремния методом ЭПР спектроскопии. Обнаружено уменьшение их концентрации примерно на 30 % при фотовозбуждении нанокристаллов кремния в слоях микропористого кремния , что свидетельствует о переходе части молекул 3О2 в синглетное состояние и согласуется с другими данными по исследованию процесса генерации синглетного кислорода. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования кремниевых нанокристаллов в качестве фотосенсибилизатора молекулярного кислорода для биомедицинских применений.

Содержание слайда: СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: