Персона: Тимошенко, Виктор Юрьевич
Загружается...
Email Address
Birth Date
Научные группы
Организационные подразделения
Организационная единица
Инженерно-физический институт биомедицины
Цель ИФИБ и стратегия развития – это подготовка высококвалифицированных кадров на базе передовых исследований и разработок новых перспективных методов и материалов в области инженерно-физической биомедицины. Занятие лидерских позиций в биомедицинских технологиях XXI века и внедрение их в образовательный процесс, что отвечает решению практикоориентированной задачи мирового уровня – диагностике и терапии на клеточном уровне социально-значимых заболеваний человека.
Статус
Фамилия
Тимошенко
Имя
Виктор Юрьевич
Имя
16 results
Результаты поиска
Теперь показываю 1 - 10 из 16
- ПубликацияОткрытый доступСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ КРЕМНИЯ ДЛЯ ИНАКТИВАЦИИ КОРОНАВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ(НИЯУ МИФИ, 2023) Тимошенко, В. Ю.; Харин, А. Ю.; Базыленко, Т. Ю.; Еремина, А. С.; Карамов, Э. В.; Ларичев, В. Ф.; Корнилаева, Г. В.; Еремина, Анна Сергеевна; Тимошенко, Виктор Юрьевич; Базыленко, Татьяна ЮрьевнаИзобретение относится к способу получения наночастиц для инактивации коронавирусной инфекции. Предложенный способ получения водных суспензий кремниевых наночастиц включает травление пластин кристаллического кремния дырочного типа проводимости с ориентацией поверхности (100) с удельным сопротивлением от 1 до 50 мОм*см в растворе плавиковой кислоты с объемной концентрацией 40-50% и этилового спирта в соотношении от 1:1 до 1:5 по объему соответственно в течение промежутка времени от 10 до 60 мин с плотностью тока от 20 до 60 мА/см2, с дальнейшим механическим измельчением полученных мезопористых слоев толщиной от 10 до 100 мкм, диаметром пор от 2 до 10 нм и пористостью от 50 до 80%. Полученные пленки мезопористого кремния отделяют от подложки, промывают в дистиллированной воде, высушивают на воздухе при комнатной температуре и подвергают механическому измельчению в дистиллированной воде посредством помола в шаровой планетарной мельнице до получения водной суспензии кремниевых наночастиц. Далее полученную суспензию подвергают центрифугированию при центробежных ускорениях от 1000 до 2000 ускорений свободного падения в течение промежутка времени от 10 до 20 мин для осаждения крупных наночастиц кремния, удаляемых затем из суспензии. В дальнейшем используется надосадочная фракция суспензии наночастиц, которая подвергается диализу в течение 24 часов в диализных мешках с размером пор 40 кДа для очистки от самых мелких наночастиц и растворенных веществ. В результате образуется стабильная водная суспензия кремниевых наночастиц со средними поперечными размерами порядка 100 нм, представляющих собой агрегаты нанокристаллов кремния с размерами 10-20 нм, обладающих высокой стабильностью в течение нескольких недель, высокой эффективностью инактивации коронавируса и низкой цитотоксичностью. 2 ил., 1 табл., 2 пр.
- ПубликацияОткрытый доступВлияние подложки на фотолюминесцентные свойства нанокристаллов органометаллических перовскитов(2023) Покрышкин, Н. С.; Собина, И. О. ; Айтуган, Н. Н. ; Секербаев, К. С.; Мусабек, Г. К.; Асилбаева, Р. Б.; Таурбаев, Е. Т.; Сюй, А. В.; Якунин, В. Г.; Тимошенко, В. Ю.; Тимошенко, Виктор ЮрьевичИсследованы фотолюминесцентные свойства нанокристаллических слоев органометаллических перовскитов, осажденных на различные полупроводниковые и диэлектрические подложки. Установлено, что в зависимости от подложки для нанокристаллов CH 3 NH 3 PbBr 3 с размерами десятки и сотни нанометров возможно наблюдение как одного, так и двух максимумов в спектре экситонной фотолюминесценции при комнатной температуре. Фотолюминесценция нанокристаллов, осажденных на массив кремниевых нанонитей, обладает более длинноволновым положением максимума спектра по сравнению с нанокристаллами на плоской поверхности монокристаллической кремниевой подложки. Полученные результаты объясняются влиянием электрических полей связанных зарядов на границах раздела и процессами поглощения фотолюминесценции.
- ПубликацияОткрытый доступLocalized infrared radiation-induced hyperthermia sensitized by laser-ablated silicon nanoparticles for phototherapy applications(2020) Oleshchenko, V. A.; Karpukhina, O. V.; Bezotosnyi, V. V.; Kharin, A. Y.; Alykova, A. F.; Karpov, N. V.; Popov, A. A.; Klimentov, S. M.; Zavestovskaya, I. N.; Kabashin, A. V.; Timoshenko, V. Y.; Попов, Антон Александрович; Климентов, Сергей Михайлович; Завестовская, Ирина Николаевна; Кабашин, Андрей Викторович; Тимошенко, Виктор Юрьевич© 2020 Elsevier B.V.Silicon (Si) nanoparticles (NPs) synthesized by methods of laser ablation in water are explored as sensitizers of photothermal therapy under a laser excitation in the window of relative tissue transparency. Based on theoretical calculations and experimental data, it is shown that the NPs can be heated up to temperatures above 42–50 °C by laser diode irradiation at 808 nm in continuous wave (CW) and quasi-continuous wave (QCW) regimes. Profiting from the laser-induced heating, a high efficiency Si-NPs as sensitizers of the hyperthermia of cells in Paramecium Caudatum model is demonstrated. The QCW regime is found to be more efficient, leading to complete cell destruction even under relatively mild laser irradiation conditions. The obtained data evidence a great potential in using laser-ablated Si-NPs as sensitizers of photohyperthermia in antibacterial or cancer therapy applications.
- ПубликацияОткрытый доступTailoring Photoluminescence from Si-Based Nanocrystals Prepared by Pulsed Laser Ablation in He-N2 Gas Mixtures(2020) Muratov, A. V.; Fronya, A. A.; Antonenko, S. V.; Kharin, A. Y.; Aleshchenko, Y. A.; Derzhavin, S. I.; Karpov, N. V.; Dombrovska, Y. I.; Garmash, A. A.; Kargin, N. I.; Klimentov, S. M.; Timoshenko, V. Y.; Kabashin, A. V.; Фроня, Анастасия Андреевна; Антоненко, Сергей Васильевич; Алещенко, Юрий Анатольевич; Гармаш, Александр Александрович; Каргин, Николай Иванович; Климентов, Сергей Михайлович; Тимошенко, Виктор Юрьевич; Кабашин, Андрей ВикторовичUsing methods of pulsed laser ablation from a silicon target in helium (He)-nitrogen (N2) gas mixtures maintained at reduced pressures (0.5-5 Torr), we fabricated substrate-supported silicon (Si) nanocrystal-based films exhibiting a strong photoluminescence (PL) emission, which depended on the He/N2 ratio. We show that, in the case of ablation in pure He gas, Si nanocrystals exhibit PL bands centered in the "red - near infrared" (maximum at 760 nm) and "green" (centered at 550 nm) spectral regions, which can be attributed to quantum-confined excitonic states in small Si nanocrystals and to local electronic states in amorphous silicon suboxide (a-SiOx) coating, respectively, while the addition of N2 leads to the generation of an intense "green-yellow" PL band centered at 580 nm. The origin of the latter band is attributed to a radiative recombination in amorphous oxynitride (a-SiNxOy) coating of Si nanocrystals. PL transients of Si nanocrystals with SiOx and a-SiNxOy coatings demonstrate nonexponential decays in the micro- and submicrosecond time scales with rates depending on nitrogen content in the mixture. After milling by ultrasound and dispersing in water, Si nanocrystals can be used as efficient non-toxic markers for bioimaging, while the observed spectral tailoring effect makes possible an adjustment of the PL emission of such markers to a concrete bioimaging task.
- ПубликацияОткрытый доступHalloysite nanotubes with immobilized plasmonic nanoparticles for biophotonic applications(2021) Kornilova, A. V.; Novikov, S. M.; Kuralbayeva, G. A.; Jana, S.; Timoshenko, V. Yu.; Тимошенко, Виктор Юрьевич© 2021, MDPI AG. All rights reserved.Halloysite nanotubes (HNTs) with immobilized gold (Au) and silver (Ag) nanoparticles (NPs) belong to a class of nanocomposite materials whose physical properties and applications de-pend on the geometry of arrangements of the plasmonic nanoparticles on HNT’ surfaces. We ex-plore HNTs:(Au, Ag)-NPs as potential nano-templates for surface-enhanced Raman scattering (SERS). The structure and plasmonic properties of nanocomposites based on HNTs and Au-and Ag-NPs are studied by means of the transmission electron microscopy and optical spectroscopy. The optical extinction spectra of aqueous suspensions of HNTs:(Au, Ag)-NPs and spatial distributions of the electric fields are simulated, and the simulation results demonstrate the corresponding localized plasmonic resonances and numerous “hot spots” of the electric field nearby those NPs. In vitro experiments reveal an enhancement of the protein SERS in fibroblast cells with added HNTs:Ag-NPs. The observed optical properties and SERS activity of the nanocomposites based on HNTs and plasmonic NPs are promising for their applications in biosensorics and biophotonics.
- ПубликацияОткрытый доступLaser-Stimulated Release of Methylene Blue from Porous Silicon Nanocontainers(2024) Bubnov, A. A.; Abrashitov, G. N.; Timoshenko, V. Y.; Бубнов, Александр Андреевич; Тимошенко, Виктор Юрьевич
- ПубликацияОткрытый доступNuclear nanomedicine using Si nanoparticles as safe and effective carriers of 188 Re radionuclide for cancer therapy(2019) Tischenko, V. K.; Mikhailovskaya, A. A.; Popov, A. A.; Tselikov, G.; Petriev, V. M.; Deyev, S. M.; Timoshenko, V. Y.; Prasad, P. N.; Zavestovskaya, I. N.; Kabashin, A. V.; Деев, Сергей Михайлович; Тимошенко, Виктор Юрьевич; Завестовская, Ирина Николаевна; Кабашин, Андрей Викторович© 2019, The Author(s). Nuclear nanomedicine, with its targeting ability and heavily loading capacity, along with its enhanced retention to avoid rapid clearance as faced with molecular radiopharmaceuticals, provides unique opportunities to treat tumors and metastasis. Despite these promises, this field has seen limited activities, primarily because of a lack of suitable nanocarriers, which are safe, excretable and have favorable pharmacokinetics to efficiently deliver and retain radionuclides in a tumor. Here, we introduce biodegradable laser-synthesized Si nanoparticles having round shape, controllable low-dispersion size, and being free of any toxic impurities, as highly suitable carriers of therapeutic 188 Re radionuclide. The conjugation of the polyethylene glycol-coated Si nanoparticles with radioactive 188 Re takes merely 1 hour, compared to its half-life of 17 hours. When intravenously administered in a Wistar rat model, the conjugates demonstrate free circulation in the blood stream to reach all organs and target tumors, which is radically in contrast with that of the 188 Re salt that mostly accumulates in the thyroid gland. We also show that the nanoparticles ensure excellent retention of 188 Re in tumor, not possible with the salt, which enables one to maximize the therapeutic effect, as well as exhibit a complete time-delayed conjugate bioelimination. Finally, our tests on rat survival demonstrate excellent therapeutic effect (72% survival compared to 0% of the control group). Combined with a series of imaging and therapeutic functionalities based on unique intrinsic properties of Si nanoparticles, the proposed biodegradable complex promises a major advancement in nuclear nanomedicine.
- ПубликацияОткрытый доступMorphophysiological changes in the intact surface of rat skin under the application of silicon and gold nanoparticles(2019) Kondratenko, E. I.; Lomteva, N. A.; Kasimova, S. K.; Yakovenkova, L. A.; Timoshenko, V. Yu.; Alykova, A. F.; Zavestovskaya, I. N.; Тимошенко, Виктор Юрьевич; Завестовская, Ирина Николаевна© Published under licence by IOP Publishing Ltd.The effect of a course application of suspension of porous silicon and gold nanoparticles on the skin of female rats on the level of free radical oxidation and catalase activity in the skin homogenate was studied. MesoPSi samples were formed using the standard method of electrochemical etching of p-type c-Si wafers with a surface orientation of (100) and a specific resistance of 1-5 mOm x cm in a solution of hydrofluoric acid and ethanol (HF (50%): C2H5OH = 1: 1) at an etching current density of 60 mA / cm2 for 1 hour (45 minutes-hour). After this, mesoPSi films were separated from the silicon substrate by a short-term increase in the current density to 600 mA / cm2. Aqueous suspensions of porous silicon nanoparticles with sizes of the order of 100 nm were obtained by mechanical grinding of mesoporous silicon films in water. Aqueous suspensions of gold nanoparticles with an average size of 30-50 nm were obtained by laser ablation of gold targets in deionized water. A suspension of silicon and gold nanoparticles in physiological saline at a concentration of 0.2 mg / ml was applied once a day in the form of a thin layer on a shaved area of the skin of animals (interscapular region) and left to dry completely. Applications were carried out for 10 days. The studied silicon and gold nanoparticles did not change the initial content of malondialdehyde and catalase activity in the skin tissue but contributed to the activation of the rate of spontaneous lipid peroxidation.
- ПубликацияОткрытый доступCavitation Induced by Janus-Like Mesoporous Silicon Nanoparticles Enhances Ultrasound Hyperthermia(2019) Sviridov, Andrey; Tamarov, Konstantin; Xu, Wujun; Andreev, Valery; Fesenko, Ivan; Timoshenko, Victor; Тимошенко, Виктор ЮрьевичThe presence of nanoparticles lowers the levels of ultrasound (US) intensity needed to achieve the therapeutic effect and improves the contrast between healthy and pathological tissues. Here, we evaluate the role of two main mechanisms that contribute to the US-induced heating of aqueous suspensions of biodegradable nanoparticles (NPs) of mesoporous silicon prepared by electrochemical etching of heavily boron-doped crystalline silicon wafers in a hydrofluoric acid solution. The first mechanism is associated with an increase of the attenuation of US in the presence of NPs due to additional scattering and viscous dissipation, which was numerically simulated and compared to the experimental data. The second mechanism is caused by acoustic cavitation leading to intense bubble collapse and energy release in the vicinity of NPs. This effect is found to be pronounced for as-called Janus NPs produced via a nano-stopper technique, which allow us to prepare mesoporous NPs with hydrophobic inner pore walls and hydrophilic external surface. Such Janus-like NPs trap air inside the pores when dispersed in water. The precise measurement of the heating dynamics in situ enabled us to detect the excessive heat production by Janus-like NPs over their completely hydrophilic counterparts. The excessive heat is attributed to the high intensity cavitation in the suspension of Janus-like NPs. The present work elicits the potential of specifically designed Janus-like mesoporous silicon NPs in the field of nanotheranostics based on ultrasound radiation.
- ПубликацияОткрытый доступSpin-dependent phenomena in semiconductor micro-and nanoparticles-From fundamentals to applications(2020) Fomin, V. M.; Timoshenko, V. Y.; Тимошенко, Виктор Юрьевич© 2020 by the authors.The present overview of spin-dependent phenomena in nonmagnetic semiconductor microparticles (MPs) and nanoparticles (NPs) with interacting nuclear and electron spins is aimed at covering a gap between the basic properties of spin behavior in solid-state systems and a tremendous growth of the experimental results on biomedical applications of those particles. The first part of the review represents modern achievements of spin-dependent phenomena in the bulk semiconductors from the theory of optical spin orientation under indirect optical injection of carriers and spins in the bulk crystalline silicon (c-Si)-via numerous insightful findings in the realm of characterization and control through the spin polarization-to the design and verification of nuclear spin hyperpolarization in semiconductor MPs and NPs for magnetic resonance imaging (MRI) diagnostics. The second part of the review is focused on the electron spin-dependent phenomena in Si-based nanostructures, including the photosensitized generation of singlet oxygen in porous Si and design of Si NPs with unpaired electron spins as prospective contrast agents in MRI. The experimental results are analyzed by considering both the quantum mechanical approach and several phenomenological models for the spin behavior in semiconductor/molecular systems. Advancements and perspectives of the biomedical applications of spin-dependent properties of Si NPs for diagnostics and therapy of cancer are discussed.