2023, Скрибицкая, А. В., Короткова, Н. А., Котельникова, П. А., Тихоновский, Г. В., Попов, А. А., Климентов, С. М., Завестовская, И. Н., Кабашин, А. В., Завестовская, Ирина Николаевна, Кабашин, Андрей Викторович, Климентов, Сергей Михайлович, Попов, Антон Александрович, Скрибицкая, Ангелина Вячеславовна, Тихоновский, Глеб Валерьевич

Разработана методика получения нанокомпозитов по типу ядро@оболочка путём поверхностной модификации лазерно-синтезированных наночастиц (НЧ) висмута тетраэтоксисиланом с конечной структурной формулой Bi@SiO2. Показано, что покрытие НЧ Bi оболочкой из SiO2 приводит к образованию сферических наноформуляций с модой размерного распределения 250 – 300 нм. Разработанная методика, позволяющая создавать биосовместимые нанокомпозиты на основе Bi для сенсибилизации мультимодальной тераностики, является новой перспективной альтернативой традиционным методам.

2023, Попов, А. А., Тихоновский, Г. В., Шахов, П. В., Климентов, С. М., Завестовская, И. Н., Попов, Антон Александрович, Завестовская, Ирина Николаевна, Тихоновский, Глеб Валерьевич, Шахов, Павел Владимирович, Климентов, Сергей Михайлович

Изобретение относится к области получения субмикронных и наноразмерных частиц. Раскрыт способ получения коллоидно-стабильных субмикронных и наноразмерных частиц бора размером менее 200 нм, включающий измельчение порошка бора в планетарной мельнице в жидкостной среде, разбавление полученной суспензии и импульсную лазерную фрагментацию полученного раствора, в котором после упомянутой фрагментации полученный раствор центрифугируют, по меньшей мере, дважды, после чего полученный раствор подвергают воздействию ультразвуковых колебаний в течение 1-15 минут. Изобретение позволяет получить субмикронные и наноразмерные частицы бора со средним размером менее 200 нм, обладающие высокой коллоидной стабильностью. 6 з.п. ф-лы, 2 пр.

2019, Bailly, A. -L., Correard, F., Tselikov, G., Chaspoul, F., Popov, A., Kabashin, A. V., Попов, Антон Александрович, Кабашин, Андрей Викторович

Capable of generating plasmonic and other effects, gold nanostructures can offer a variety of diagnostic and therapy functionalities for biomedical applications, but conventional chemically-synthesized Au nanomaterials cannot always match stringent requirements for toxicity levels and surface conditioning. Laser-synthesized Au nanoparticles (AuNP) present a viable alternative to chemical counterparts and can offer exceptional purity (no trace of contaminants) and unusual surface chemistry making possible direct conjugation with biocompatible polymers (dextran, polyethylene glycol). This work presents the first pharmacokinetics, biodistribution and safety study of laser-ablated dextran-coated AuNP (AuNPd) under intravenous administration in small animal model. Our data show that AuNPd are rapidly eliminated from the blood circulation and accumulated preferentially in liver and spleen, without inducing liver or kidney toxicity, as confirmed by the plasmatic ALAT and ASAT activities, and creatininemia values. Despite certain residual accumulation in tissues, we did not detect any sign of histological damage or inflammation in tissues, while IL-6 level confirmed the absence of any chronic inflammation. The safety of AuNPd was confirmed by healthy behavior of animals and the absence of acute and chronic toxicities in liver, spleen and kidneys. Our results demonstrate that laser-synthesized AuNP are safe for biological systems, which promises their successful biomedical applications.

2024, Шахов, П. В., Тихоновский, Г. В., Савинов, М. С., Попов, А. А., Климентов, С. М., Гармаш, А. А., Попов, Антон Александрович, Шахов, Павел Владимирович, Савинов, Максим Сергеевич, Тихоновский, Глеб Валерьевич

Изобретение относится к способу получения наноматериалов методом импульсной лазерной абляции в жидкости. Раскрыт способ получения сферических коллоидных наноразмерных частиц золота методом импульсной лазерной абляции, заключающийся в том, что производят облучение лазерными импульсами поверхности золотой мишени, погруженной в жидкость, где облучение лазерными импульсами производят с длиной волны в пределах от 750 до 1100 нм, энергией в импульсе от 5 до 150 мкДж, частотой повторения импульсов от 100 Гц до 100 МГц, длительностью импульса от 10 фс до 10 пс, длительностью воздействия не менее 1 мин, при этом в качестве жидкости используется деионизованная вода или деионизованная вода с молярной концентрацией хлорида натрия менее 10 ммоль/л до момента получения коллоидного раствора, после чего производится центрифугирование раствора с ускорением от 10000 до 20000 g не более 1,5 мин, после чего забирают не более 90% надосадочной жидкости. Изобретение обеспечивает возможность получения сферических коллоидных наноразмерных частиц золота с высокой производительностью синтеза, обладающих высокой коллоидной стабильностью и мономодальным характером размерного распределения в диапазоне от 2 до 150 нм. 2 пр.

2019, Tselikov, G., Al-Kattan, A., Popov, A. A., Kabashin, A. V., Попов, Антон Александрович, Кабашин, Андрей Викторович

Copyright © 2019 SPIE.Methods of femtosecond laser ablation and fragmentation in liquids were used to fabricate bare (ligand-free) plasmonic Au and TiN nanoparticles. By varying laser parameters (laser energy, focusing conditions) and environment (deionized water, acetone), we were able to synthesize spherical Au and TiN nanoparticles of variable size between a few of nm and 30-40 nm under a relatively low size dispersion. EDX and XPS tests confirm that both nanoparticle samples consist of gold and titanium nitride in the absence of any impurity. While Au based nanoparticles demonstrate a standard plasmonic extinction peak in the visible green range (520-540 nm), TiN counterparts exhibit a broad red-shifted peak centered around 650-700 nm even for very small nanoparticle sizes (4-5 nm). We finally discuss possible applications of laser-synthesized Au nanoparticles in SERS, SEIRA and electrocatalysis, while TiN nanoparticles are considered as promising sensitizers of photothermal therapies.

2020, Duflot, V., Popova-Kuznetsova, E., Tikhonowski, G., Popov, A. A., Deyev, S., Klimentov, S., Zavestovskaya, I., Prasad, P. N., Kabashin, A. V., Попова-Кузнецова, Елена Алефтиновна, Тихоновский, Глеб Валерьевич, Попов, Антон Александрович, Деев, Сергей Михайлович, Климентов, Сергей Михайлович, Завестовская, Ирина Николаевна, Кабашин, Андрей Викторович

© 2019 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland.Nuclear nanomedicine is an emerging field, which utilizes nanoformulations of nuclear agents to increase their local concentration at targeted sites for a more effective nuclear therapy at a considerably reduced radiation dosage. This field needs the development of methods for controlled fabrication of nuclear agents carrying nanoparticles with low polydispersity and with high colloidal stability in aqueous dispersions. In this paper, we apply methods of femtosecond (fs) laser ablation in deionized water to fabricate stable aqueous dispersion of152Sm-enriched samarium oxide nanoparticles (NPs), which can capture neutrons to become153Sm beta-emitters for nuclear therapy. We show that direct ablation of a152Sm-enriched samarium oxide target leads to widely size-and shape-dispersed populations of NPs with low colloidal stability. However, by applying a second fs laser fragmentation step to the dispersion of initially formed colloids, we achieve full homogenization of NPs size characteristics, while keeping the same composition. We also demonstrate the possibility for wide-range tuning of the mean size of Sm-based NPs by varying laser energy during the ablation or fragmentation step. The final product presents dispersed solutions of samarium oxide NPs with relatively narrow size distribution, having spherical shape, a controlled mean size between 7 and 70 nm and high colloidal stability. The formed NPs can also be of importance for catalytic and biomedical applications.