Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году


ФХ-2022


Разработка ручного экструдера для гомогенизации липосом

Аннотация: Лекарственные препараты с использованием липосом вызывают большой интерес в фармацевтике. Они повышают терапевтический индекс препарата за счет заключения лекарственного вещества внутрь биосовместимой липидной оболочки, которая выпускает раствор только в необходимой области. Такие лекарства уже показали свою эффективность при лечении заболеваний, связанных с онкологией, дерматологией неврологией, хирургией и др. Для использования липосом в этих целях, необходимо чтобы их размер был в интервале от 50 до 200 нм. Существует несколько способов создать везикулы такого размера, но в основном используют либо воздействие ультразвука на раствор липосом, либо экструзию. Метод экструзии является методом, позволяющим получить наиболее гомогенный раствор из липосомальных частиц. Для проведения экструзии, требуется специальный прибор – экструдер. Он представляет собой систему, пропускающую под давлением липосомальный раствор через фильтр с определенным размером пор. В данной работе рассмотрен процесс экструзии липосом, виды липосомальных экструдеров и оценены их плюсы и минусы, так же была разработана модель ручного экструдера, способного гомогенизировать до 20 мл раствора. Были рассмотрены и использованы разные материалы для конструкции данного прибора. Проверка экструдера показала его работоспособность и показала преимущества использования экструзии по сравнению с методом воздействия ультразвука.

Внутреннее трение, обусловленное миграцией межкристаллитной границы в металле

Аннотация: Рассматривается модель внутреннего трения на мигрирующей межкристаллитной границе. Под действием переменного внешнего напряжения, ориентированного нормально к границе, происходит
сжатие и растяжение сопрягающихся кристаллитов. Вследствие их анизотропии и взаимного разворота модули Юнга в направлении действия напряжения различны. Объемная плотность
упругой энергии в кристаллитах различна. Это приводит к возникновению эффективной движущей силы миграции границы. В качестве модели выбран квадратный сегмент границы, закрепленный по периметру тройными стыками зерен. Противодействующим является напряжение Лапласа со стороны искривленной границы. Дифференциальное уравнение связи смещения границы с полным
напряжением решается методом Фурье. На основе этого решения рассчитывается внутреннее трение. Спектр времен релаксации состоит из серии линий. Каждая из них соответствует пику Дебая. Главный пик имеет значительную величину, на него накладываются более мелкие пики. Результирующий максимум внутреннего трения уширяется по сравнению с пиком Дебая.

Выращивание гетероструктур InAlN/Si с высоким содержанием In

Аннотация: Пленки InAlN на Si (111) были получены с помощью ионно-лучевого осаждения с различными технологическими параметрами роста. Результаты исследования выращенных пленок методом сканирующей электронной микроскопии использовались для выявления условий получения сплошных пленок InAlN. Вследствие рассогласования параметров решетки пленки и подложки, рост имеет островковый характер, сплошную пленку удалось получить только при следующих технологических параметрах: Уровень энергии пучка U = 600 эВ при ионном токе пучка ji = 32 мА, с
током нейтрализации пучка jn = 16 мА, температура подложки 400°С. С повышением концентрации азота до 80-90% в газовой смеси происходил переход от островкового к эпитаксиальному механизму роста. Соотношение элементов In, Al и N в пленке показало, активная плазма ионного пучка срывает слабосвязанные ионы и оставляет только нормально встроенные атомы азота N-3, но чрезмерно сильное воздействие приводит к металлизации пленок.

Изучение нанокристаллических структур оксалатов кальция и кинетики их кристаллизации

Аннотация: Оксалаты кальция, представленные уэвеллитом CaC2O4·H2O и уэдделлитом CaC2O4·2H2O (наиболее стабильные формы), являются основными компонентами камней мочеполовой системы, а также входят в состав зубных, желчных камней, и других минеральных отложений. Известно, что современные подходы к исследованию и моделированию процессов кристаллизации позволяют
проанализировать влияние ряда факторов (экзогенного и эндогенного характера) возникающие на различных уровнях организации: от атомов и молекул до макроскопических процессов, протекающих в промышленных аппаратах. Процесс кристаллизации с учетом многообразие действующих факторов
и форм кристаллических структур, состоит из двух основных этапов: образование зародыша твердой фазы и его рост (формирование кристалла растворенного вещества). В работе с помощью современных подходов определены физико-химические и кинетические закономерности кристаллизации оксалатов кальция в условиях, близких к физиологическим. Исследовано влияние компонентов физиологического раствора (органических и неорганических) и установлен стадийный механизм образования твердой фазы, рассчитаны кинетические параметры стадии роста (lgk = 33,1). Выявлен ингибирующий эффект неорганических добавок (Mg2+, Cl), аминокислот (глицин, глутаминовая, аспарагиновая) и ускоряющий эффект кристаллов гидроксилапатита, затравки в виде кристаллов оксалата кальция и карбамида на процесс кристаллизации.