2019, Mochalov, K., Dovzhenko, D., Vaskan, I., Kryukova, I., Rakovich, Y., Nabiev, I., Крюкова, Ирина Сергеевна, Набиев, Игорь Руфаилович

© 2019 SPIE.Light-matter coupling between the molecular dipole transitions and a confined electromagnetic field provides the ability to control the fundamental properties of coupled matter. The use of tunable optical microcavities for electromagnetic field confinement allows one to affect the coupled state properties in a controllable manner, whereas the coupling strength in this system strongly depends on the transition dipole moment and a mode volume of the cavity. In this study we have demonstrated controllable emission of Rhodamine 6G organic molecules with relatively low and unoriented dipole moments in a strong coupling regime by placing them into a tunable Fabry-Perot microcavity.

2021-05-25, Соколов, П. М., Мочалов, К. Е., Крюкова, И. С., Ракович, Ю. П., Соколов, Павел Михайлович, Крюкова, Ирина Сергеевна

Изобретение относится к области оптической спектроскопии и касается способа регистрации спектров гигантского комбинационного рассеяния света. Способ включает в себя конъюгирование молекул исследуемого образца с магнитными наночастицами и смешивание полученных конъюгатов молекул образца с буфером для проведения анализа. Способ также включает прокачивание конъюгатов молекул образца в буфере через проточную ячейку, фиксацию положения конъюгатов молекул образца в ячейке с помощью магнитного поля, дальнейшее прокачивание буфера для проведения анализа, регистрацию спектров гигантского комбинационного рассеяния света в области фиксации конъюгатов молекул образца, отключение магнитного поля, прокачивание буфера для проведения анализа через проточную ячейку для подачи следующей порции конъюгатов молекул образца или последующего образца. Технический результат заключается в увеличении чувствительности и обеспечении возможности непрерывного автоматизированного анализа различных образцов. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

2020, Kryukova, I. S., Dovzhenko, D. S., Rakovich, Yu. P., Nabiev, I. R., Крюкова, Ирина Сергеевна, Набиев, Игорь Руфаилович

© 2020 IOP Publishing Ltd.Enhancement of the photoluminescence signal intensity from organic and inorganic fluorophores increases the sensitivity of operation of optical sensors, detectors, and photonic diagnostic assays. Here, we have engineered and compared optical and fluorescence-enhancing properties of two types of one-dimensional porous silicon photonic crystals: a transfer-printed microcavity based on the freestanding photonic crystal and a conventional "one-piece" microcavity created on a monocrystalline silicon substrate. Comparative analysis of the eigenmodes and the photonic bandgaps of both types of microcavities demonstrated a high quality of transfer-printed microcavities and good correlation of their reflection spectra with the spectra of "one-piece" microcavities. Moreover, embedding of a highly concentrated solution of quantum dots (QDs) in the eigenmode localization region of transfer-printed microcavity was followed by three-fold reduction of the full-width-at-half-maximum of their luminescence spectrum at the microcavity eigenmode wavelength, thus confirming a weak coupling regime of QD exciton and microcavity eigenmode interaction and significant enhancement of QD luminescence within the microcavity.

2020, Kriukova, I. S., Krivenkov, V. A., Samokhvalov, P. S., Nabiev, I. R., Крюкова, Ирина Сергеевна, Самохвалов, Павел Сергеевич, Набиев, Игорь Руфаилович

© 2020, Pleiades Publishing, Inc.The development of optical and, in particular, photoluminescent sensors is currently becoming more and more significant because of their universality, selectivity, and high sensitivity ensuring their wide applications in practice. The efficiency of existing photoluminescent sensors can be increased by using photoluminescent nanomaterials and hybrid nanostructures. For biological applications of photoluminescent sensors, it is extremely relevant to excite photoluminescence in the near infrared spectral range, which allows excluding the effect of autofluorescence of biomolecules and ensuring a deeper penetration of radiation into biological tissues. In this work, it has been studied how the spectral and kinetic parameters of photoluminescence change under two-photon excitation of semiconductor quantum dots incorporated into a one-dimensional photonic crystal, a porous silicon microcavity. It has been shown that the formation of a weak coupling between an exciton transition in quantum dots and an eigenmode of the microcavity enhances the photoluminescence of quantum dots. It is important that quantum dots placed in the porous silicon matrix hold a sufficiently large cross section for two-photon absorption, which makes it possible to efficiently excite their exciton states up to saturation without reaching powers leading to the photothermic destruction of the structure of porous silicon and to the disappearance of the weak coupling effect. It has been demonstrated that the radiative recombination rate under the two-photon excitation of the system consisting of quantum dots and the microcavity increases by a factor of 4.3; it has been shown that this increase is due to the Purcell effect. Thus, fabricated microcavities based on 1D porous silicon crystals allow controlling the quantum yield of photoluminescence of quantum dots under two-photon excitation, which opens prospects for the development of new photoluminescent sensors based on quantum dots operating in the near infrared spectral range.

2024, Герасимович, Е. С., Нифонтова, Г. О., Крюкова, И. С., Набиев, И., Суханова, А., Герасимович, Евгения Семёновна, Крюкова, Ирина Сергеевна, Набиев, Игорь Руфаилович

Исследование особенностей взаимодействия систем для адресной доставки лекарств с компонентами биологических жидкостей человека является одним из актуальных направлений в области разработки персонализированных стратегий терапии различных заболеваний человека. Инкапсуляция лекарственных средств в микроносители обеспечивает интактность лекарственных средств и их пролонгированное высвобождение в органе-мишени. Структура и свойства поверхности микроносителей определяют их общую биосовместимость и особенности их взаимодействий с биомолекулами. В представленной работе были получены микрочастицы структуры ядро/полиэлектролитная оболочка и полиэлектролитные микрокапсулы (микрочастицы с растворённым ядром), отличающиеся друг от друга степенью жесткости своей структуры, и проведен анализ их взаимодействий с белками сыворотки и плазмы крови человека. Полученные результаты показали наличие выраженных отличий в профиле белков, связывающихся с поверхностью полиэлектролитных микрочастиц и микрокапсул с различной степенью жесткости.

2024, Крюкова, И. С., Бобровский, А. Ю., Мартынов, И. Л., Самохвалов, П. С., Набиев, И. Р., Набиев, Игорь Руфаилович, Самохвалов, Павел Сергеевич, Мартынов, Игорь Леонидович, Крюкова, Ирина Сергеевна

Фотонные кристаллы из пористого кремния (ПК) представляют большой интерес для фундаментальных и прикладных исследований. Внедрение люминофоров в эти структуры позволяет управлять их излучательными свойствами, что перспективно для использования в лазерах и дисплеях, а также для исследований взаимодействия света с веществом. В то же время разработка фотонных кристаллов, в которых спектральное положение фотонной запрещенной зоны может быть сдвинуто внешними воздействиями, открывает перспективы для создания новых фотонных и оптоэлектронных материалов. В настоящей работе предложена технология изготовления гибридных систем на основе квантовых точек (КТ) и фотохромной нематической жидкокристаллической (ЖК) смеси, внедренных в микрорезонаторы (МР) из ПК. При внедрении в МР, спектр фотолюминесценции (ФЛ) КТ сужается, что обусловлено эффектом Парселла и слабой связью экситонных переходов в КТ с собственной модой МР из ПК. При воздействии УФ-излучения наблюдается длинноволновый сдвиг спектра ФЛ гибридной структуры, а также обратный сдвиг спектра при облучении видимым светом. Продемонстрированный фотооптический отклик может быть использован для управления ФЛ свойствами гибридных систем и создания на их основе новых фотонных, оптоэлектронных и сенсорных устройств.

2019, Mochalov, Konstantin, Dovzhenko, Dmitriy, Vaskan, Ivan, Kryukova, Irina, Rakovich, Yury, Nabiev, Igor, Крюкова, Ирина Сергеевна, Набиев, Игорь Руфаилович

Resonance interaction between a localized electromagnetic field and excited states in molecules paves the way to control fundamental properties of a matter. In this study, we encapsulated organic molecules with relatively low unoriented dipole moments in the polymer matrix, placed them in tunable optical microcavity and realized, for the first time, controllable modification of the broad photoluminescence (PL) emission of these molecules in strong coupling regime at room temperature. Notably, while in most previous studies it was reported that the single mode dominates in the PL signal (radiation of the so-called branch of the lower polariton), here we report on the observation of two distinct PL peaks, evolution of which has been followed as the microcavity mode is detuned from the excitonic resonance. A significant Rabi splitting estimated from the modified PL spectra was as large as 225 meV. The developed approach can be used both in fundamental research of resonant light-mater coupling and its practical applications in sensing and development of coherent spontaneous emission sources using a combination of carefully designed microcavity with a wide variety of organic molecules. (C) 2019 Optical Society of America under the terms of the OSA Open Access Publishing Agreement

2024, Калениченко, Д. В., Нифонтова, Г. О., Крюкова, И. С., Суханова, А., Набиев, И., Набиев, Игорь Руфаилович, Крюкова, Ирина Сергеевна, Калениченко, Дарья Владимировна

Разработка систем контролируемой адресной доставки препаратов для персонализированной терапии рака является одной из важнейших задач современной медицины. Контролируемые доставка и высвобождение противоопухолевых препаратов обеспечивают снижение их токсичности для нормальных клеток организма человека и уменьшают побочные эффекты терапии рака. Многослойные полимерные капсулы (МПК) являются перспективными потенциальными кандидатами для разработки систем доставки на их основе. МПК получают с помощью послойной адсорбции противоположно заряженных полиэлектролитов на поверхности заряженного микросубстрата сферической формы. Данный метод позволяет получать МПК различной структуры, функционализировать их противоопухолевыми агентами и направляющими биомолекулами для их адресной доставки к опухоли. В представленной работе описаны основные этапы получения МПК, а также проанализированы факторы, влияющие на эффективность загрузки в МПК противоопухолевого препарата доксорубицина с помощью метода пассивной диффузии.

2019, Dovzhenko, D., Vaskan, I., Kriukova, I., Rakovich, Y., Nabiev, I., Крюкова, Ирина Сергеевна, Набиев, Игорь Руфаилович

2020, Kryukova, I. S., Dovzhenko, D. S., Rakovich, Yu. P., Nabiev, I. R., Крюкова, Ирина Сергеевна, Набиев, Игорь Руфаилович

© Published under licence by IOP Publishing Ltd.Today, lots of research address the phenomenon of interaction between light and matter. In particular, it is of a special interest to investigate light-matter interaction in one-dimensional resonators based on porous materials. In this case, one can embed emitting semiconductor particles into the porous resonator, where the excitons of these particles couple to the resonator eigenmode and luminescence intensity of the emitters is enhanced, allowing an increase in the sensitivity of optical sensors, detectors, and photonic diagnostic assays. A particular challenge is to place the emitters directly in the antinode region of the resonator eigenmode in order to maximize the coupling strength, which is sometimes a problem due to the spatial distribution of emitters away from the eigenmode localization region. Here, we have shown that the transfer-printing technique can be used to obtain structures based on freestanding porous silicon photonic crystals capable of precisely controlling the emitter spatial distribution about the eigenmode localization region. This, as well as the porosity of these structures and high adsorption capacity of porous silicon, allows the light-matter interaction in these hybrid structures to be used in sensing applications. We have shown that the transfer-printing method does not worsen the optical properties of the microcavities compared to the conventional electrochemical etching of the whole microcavity at a time. Furthermore, we have observed slightly better coupling of the exciton of the emitter to the eigenmode of the transfer-printed microcavity in the weak coupling regime.