Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0824U000335, Дисертація доктора філософії На здобуття Доктор філософії Дата захисту 08-02-2024 Статус Наказ про видачу диплома Назва роботи Визначення залишкових рідин біотоксинів методами Раман-спектроскопії Здобувач Рябенко Юлія Анатоліївна, Керівник Шульга Сергій Миколайович Опонент Кузьмичов Ігор Костянтинович Опонент Пивоваренко Василь Георгійович Рецензент Маслов В’ячеслав Олександрович Рецензент Берест Володимир Петрович Опис Рябенко Ю.А. Визначення залишкових рідин біотоксинів методами Раман-спектроскопії. Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії за спеціальністю 105 – Прикладна фізика та наноматеріали (Галузь знань 10 – Природничі науки). Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна Міністерства освіти і науки України, Харків, 2023. Дисертація присвячена дослідженню та розробці методики одержання композитних матеріалів, які мають метрологічно стійкі параметри, щодо підсилення Раманівського розсіювання складних органічних та біологічних молекул. Ці композити є перспективними для використання, як у біосенсорах, так і в інших виробах для калібрування спектрального обладнання. При цьому важливо, що наведені методи дають можливість отримувати високодобротні резонансні структури, що є стійкі до хімічного та механічного впливу і мають стабільну частоту Фреліха. Сучасні високоточні спектрометричні методи дослідження дають можливість вивчати топологію та конформацію складних молекул. Одним з методів підвищення чутливості спектральних приладів, що надає можливість детектувати речовини в надмалих концентраціях є підсилення поверхнею комбінаційне розсіювання світла (SERS). В цьому методі зазвичай використовують наночастинки металів розміром від 15-50 нм, а в роботі досліджені наночастинки золота 5-10 нм. Гранули утворюють композитну структуру з прозорим середовищем підкладки, в якій спостерігається смуга плазмового поглинання, відповідна до коливань плазми вільних електронів. Однак існуючи методики сфокусовані на створенні колоїду у розчинах, або на підкладках з міткою без висушування зразка, що не дає можливості отримувати метрологічне стабільний сигнал SERS. Ефект плазмового резонансу та його використання у SERS відомі давно, та інтерес до створення нових метрологічних методик детектування молекул останнім часом суттєво зріс. Композитний матеріал, що утворюється за допомогою лазерної імплантації гранулярної плівки золота у приповерхневий шар плавленого кварцу надає можливість створити метаматеріал стійкий до хімічного та механічного впливу та такий, що має високодобротний резонанс. До цього часу відсутні методики створення таких метрологічно детермінованих композитів. І хоча спроби лазерних термічних імплантацій золота та срібла у приповерхневий шар були здійснені низкою авторів, у дисертації ця методика була вдосконалена та надала можливість створювати метаматеріал з наперед заданими властивостями. Сучасний розвиток чисельного моделювання надає можливості розрахунку фізичних властивостей топологічно складних наноматеріалів. Тому у роботі наведені чисельні розрахунки модового складу складної топології наночастинки золота та ефективного індексу рефракції мод. Також чисельно було розраховане ближнє поле у «гарячій точці» наночастинки золота та було встановлено ефект зв’язування мод між наночастинками та коливальними рівнями енергії молекулярної групи, що відповідає дипольному переходу. Дані було підтверджено в експериментах з багатошаровим складом плівок. Встановлено, що зв’язок спостерігається на відстанях до 50 нм, що відповідає ближній зоні. Встановлено, що на таких відстанях можна використовувати модель дипольного осцилятора для опису наночастинок металів. Чисельні розрахунки молекул відомі давно, але складність біологічних молекул надає можливості представити молекули у вигляді квантово-механічної системи та визначити основні її параметри: тензор поляризуємості, квантово-механічні енергетичні рівні та діелектричну проникність металів. Спрощена методика розрахунку діелектричної проникності Родаміну 6G наведена у дисертації та вказано, що таку методику можна застосовувати до великих молекул. Це розширює можливості у чисельному моделюванні підсилення Раманівського розсіювання біологічними молекулами на вискодобротних резонансних системах. Раман-спектроскопія має важливе значення у сучасних біофізичних дослідженнях. Але кількість досліджень вкрай обмежена та не носить системного характеру щодо спектрів токсичних молекул та спектрів речовин, що утворюються у процесі біохімічних реакцій цих токсинів з ферментами, що утворюються під час імунної відповіді. Тому у дисертації наведена методика визначення присутності токсичної речовини Ботулотоксину А у сироватці крові хворих на міастенію. Дата реєстрації 2024-01-12 Додано в НРАТ 2024-03-04 Закрити