Jaunas tehnoloģijas magnētiskā lauka attēlošanai, izmantojot mākslīgo dimantu kristālus

3-09-2015

Pēdējos gados lielu interesi izsauc magnētisko nanodaļiņu izmantošana nanomedicīnā, piemēram, mērķtiecīgam bioloģiski aktīvu vielu transportam. Šim nolūkam tiek izmantotas gan funkcionalizētas magnētiskas nanodaļiņas, tās saistot ar bioloģiski aktīvām vielām, piemēram, DNS, gan tiek izstrādāti specifiski nesēji, tai skaitā - magnetoliposomas, izmantojot bioloģiski aktīvus lipīdus. Lai paplašinātu pielietojumu lauku, nepieciešamas tehnoloģijas nanodaļiņu paraugu izgatavošanai un magnētiskā lauka ap daļiņām attēlu iegūšanai, lai ar datorprogrammas palīdzību analizētu magnētisko daļiņu magnētiskos momentus. Tie jāzina, lai veiktu kvalitātes kontroli nanomedicīnā izmantojamo magnētisko nanodaļiņu ražošanā. Pašreiz pasaulē par vienu no perspektīvākajiem virzieniem magnetometrijā un magnētiskā lauka kartēšanā tiek uzskatīti slāpekļa - vakanču (NV)-centru mākslīgu dimantu kristālos pielietojumi. Metodes pamatā ir fakts, ka apstarojot NV- centrus ar lāzera starojumu, to izstarotās gaismas īpašības ir atkarīgas no apkārtējā magnētiskā lauka.

Izmantojot ilggadīgu teorētisko un eksperimentālo pieredzi dažādu magnētisko efektu pētīšanā Latvijas Universitātes Fizikas un matemātikas fakultātes Lāzeru centrā, Magnētisko mīksto materiālu laboratorijā un Ķīmiskās fizikas institūtā, 2104. - 2015. gadā tika realizēts ERAF projekts "Magnētiskā lauka attēlošana ar nanometru izšķirtspēju izmantojot slāpekļa-vakanču slāņus mākslīgo dimantu kristālos" (2014/0031/2DP/2.1.1.1.0/14/APIA/VIAA/021). Projekta mērķis bija izstrādāt tehnoloģijas telpiski atdalītu nanodaļiņu sakārtotu kārtiņu uz mākslīgo dimantu virsmas izveidošanai un magnētiskā lauka kartēšanai (skat. attēlu) ar NV centriem dimantu kristālos. Projekta realizācijas gaitā tika izstrādāti arī divi produkti - kalibrācijas paraugs ar nanostruktūrām magnētiskā lauka attēlošanas iekārtu testēšanai un datorprogramma nanodaļiņu magnētiskā lauka raksturošanai, kā arī iesniegti divi zinātniskie raksti publicēšanai augsta ranga žurnālos .

Projekta izstrādē piedalījās 23 Fizikas un matemātikas fakultātes Lāzeru centra un Magnētisko mīksto materiālu laboratorijas un LU Ķīmiskās fizikas institūta darbinieki. Par projekta rezultātiem un pielietojumiem nanomedicīnā interesi ir izrādījušas Viļņas Universitātes Kvantu elektronikas nodaļa un LU Kardioloģijas institūts, ar kuriem ir plānota ciešāka sadarbība projekta rezultātu izmantošanā dažādos pielietojumos.

 

4 mikrometru lielu daliņu ķežu magnētiskā lauka sadalījums

Powered by Elxis - Open Source CMS