 |
|||||||||
 |
2021, том 19, выпуск 4 |
|
|||||||
|
|||||||||
Выпуски/2021/том 19 /выпуск 4 |
V. P. Mitsai, Ya. P. Lazorenko, A. G. Misyura, and S. O. Mamilov
«Gas-Sensing Fluorescent Nanostructured Composites with Coumarin Dyes and CdTe Semiconductor Nanoparticles for Non-Invasive Medical Diagnostics
»
0941–0952 (2021)
PACS numbers: 07.07.Df, 33.50.Dq, 42.62.Be, 61.46.Df, 78.67.Hc, 81.07.Ta, 87.64.kv
У статті наведено результати дослідження спектрально-люмінесцентних властивостей розчинів і наноструктурних композитів, що включають ряд кумаринових барвників (кумарин 4, кумарин 7), напівпровідникових нанокристалів (квантових точок СdTe), а також величини їхніх спектральних зсувів в залежності від середовища. Виявлено ефект підсилення інтенсивности флюоресценції кумаринових барвників квантовими точками СdTe шляхом безвипромінювального переносу енергії. Показано флюоресцентну чутливість синтезованих систем до парів аміяку й ацетону в повітрі, що проявляється у пониженні інтенсивности флюоресценції, пропорційному концентрації аналіту. Для аміяку відгук на концентрацію парів у 10 p.p.m. складав 13,2 ± 0,6%, на 5000 p.p.m. — 74,0 ± 1,1%. Для ацетону відгук на концентрацію парів у 33 p.p.m. складав 0,56 ± 0,08%, на 67 p.p.m. — 1,2 ± 0,1%, а на 133 p.p.m. — 2,2 ± 0,1%. Виявлено відновлення сенсорних властивостей таких систем після десорбції молекул аналітів. Створені наноструктурні композити є перспективними як сенсорні елементи приладів для неінвазивної медичної діягностики ряду патологій, таких як рак легенів, захворювання печінки та нирок, цукровий діябет, серцева недостатність, панкреатит, шляхом визначення концентрацій їхніх біомаркерів у видихуваному повітрі людини — аміяку й ацетону.
сенсор, кумаринові барвники, ацетон, аміяк, флюоресценція, квантові точки
References
1. N. I. Selivanov, Vliyanie Mezhmolekulyarnykh Vzaimodeistviy na Fotoprotsessy Zameshchennykh Akridina, Kumarina i Nil’skogo Krasnogo v Rastvorakh i Tonkikh Plenkakh [Influence of Intermolecular Interactions on Photoprocesses of Substituted Acridine, Coumarin and Nile Red in Solutions and Thin Films] (Authors abstract of Disser. for Cand. Chem. Sci.) (Tomsk: National Research Tomsk State University: 2015) (in Russian).
2. S. N. Shtykov and T. Yu. Rusanova, Russ. Chem. J., 52, No. 2: 92 (2008) (in Russian).
3. Yu. A. Toporova, A. O. Orlova, V. G. Maslov, A. V. Baranov, and A. V. Fedorov, Sci. and Tech. J. of Information Technologies, Mechanics and Optics, 63, No. 5: 36 (2009) (in Russian).
4. T. L. Mako, J. M. Racicot, and M. Levine, Chem. Rev., 119, No. 1: 322 (2019); https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00260
5. S. Das and M. Pal, J. Electrochem. Soc., 167: 037562 (2020); https://doi.org/10.1149/1945-7111/ab67a6
6. Y. Y. Broza, X. Zhou, M. Yuan, D. Qu, Y. Zheng, R. Vishinkin, M. Khatib, W. Wu, and H. Haick, Chem. Rev., 119, No. 22: 11761 (2019); https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00437
7. V. Saasa, T. Malwela, M. Beukes, M. Mokgotho, C. P. Liu, and B. Mwakikunga, Diagnostics, 8, No. 12: 1 (2018); https://doi.org/10.3390/diagnostics8010012
8. E. V. Stepanov, Proceedings of the Prokhorov General Physics Institute, 61: 1 (2005) (in Russian).
9. R. M. Gadirov, L. G. Samsonova, T. N. Kopylova, N. I. Selivanov, V. P. Hilya, and V. V. Ishchenko, Proceedings of the Higher Educational Institutions. Physics, 56, No. 2: 89 (2013) (in Russian).
10. V. K. Sharma, D. Mohan, and P. D. Sahare, Spectrochim. Acta A, 66: 111 (2007); https://doi.org/10.1016/j.saa.2006.02.032
11. N. Cabaleiro, I. de la Calle, C. Bendicho, and I. Lavilla. Talanta, 129: 113 (2014); https://doi.org/10.1016/j.talanta.2014.05.033
12. V. P. Mitsai, A. G. Misyura, S. V. Kryvets, and Ya. P. Lazorenko, J. Nano-Electron. Phys., 8, No. 4(1): 04032-1 (2016); https://doi.org/10.21272/jnep.8(4(1)).04032
13. H. Zhu, Y. Yang, K. Wu, and T. Lian, Annu. Rev. Phys. Chem., 67: 259 (2016); https://doi.org/10.1146/annurev-physchem-040215-112128
14. S. Luker and D. E. Reiter, Semicond. Sci. Tech., 34, No. 6: 063002 (2019); https://doi.org/10.1088/1361-6641/ab1c14
15. N. M. Vykhnan, O. V. Kopach, H. M. Okrepka, and Yu. B. Khalavka, Chernivtsi University Scientific Herald: Chemistry, 640: 114 (2013) (in Ukrainian).
16. M. Chern, J. C. Kays, S. Bhuckory, and A. M. Dennis, Methods Appl. Fluores, 7, No. 1: 012005 (2019); https://doi.org/10.1088/2050-6120/aaf6f8
17. ISO 6144:2003, Gas Analysis—Preparation of Calibration Gas Mixtures—Static Volumetric Method.
18. A. Bavali, P. Parvin, and S. Z. Mortazavi, Appl. Optics, 53, No. 24: 5398 (2014); https://doi.org/10.1364/AO.53.005398
19. J. R. Albani, Structure and Dynamics of Macromolecules: Absorption and Fluorescence Studies (Elsevier Science: 2004); https://doi.org/10.1016/B978-0-444-51449-3.X5000-X
20. E. V. Seliverstova, Vliyanie Mezhmolekulyarnykh Vzaimodeistviy na Ehlektronnyye Protsessy v Organicheskikh Nanostrukturah [Influence of Intermolecular Interactions on Electronic Processes in Organic Nanostructures] (Thesis of Disser. for the Degree of PhD. 6D060400 – Physics) (Karaganda: Academician E. A. Buketov Karaganda University: 2013) (in Russian).
 Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна ©2003—2021 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины. Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача |