012345678910 圣彼得堡国立大学的化学家们解释了创新医学纳米材料的组成和性质之间的关系

圣彼得堡国立大学的科学家们对文章的图表进行注释：描绘为压力机的稀土离子对最初相同的NaYF4粒子的影响使我们能够从这些粒子获得具有新形状和尺寸的其他的小单位。

诊断治疗学（Theranostics）是一个年轻且积极发展的医学领域，它探索创造和使用药物的可能性，这些药物允许在特殊组合材料—药物的帮助下同时诊断疾病及其治疗。这种材料的创造仅在最近几年才成为可能性—主要是由于纳米技术的发展。这些药物让在患者体内找到需要治疗的问题区域，在那里提供必要的药物，并立即实时为医生可视化受影响的区域（通过光学光谱或者使用广泛使用的磁共振成像方法）。 据科学家们介绍，联合药物不会对患者的身体产生负面影响，并在治疗期间引起较少的不适。

该研究的结果发表在受到高度评价的国际科学杂志Nanomaterials上，该杂志的封面上出现了圣彼得堡国立大学科学家研究的图像图表。

实用成分对此类药物的开发很重要，但也存在重要的根本问题。例如，药物的有益特性与制造药物形式的微纳米颗粒的尺寸的连接是根本的问题。

圣彼得堡大学的科学家研究了基于钠和钇氟化物和稀土元素的纳米颗粒—化学惰性和不溶性的物质，它们不会伤害身体。此外，这些元素应当具有较亮的发光特性（辉光），并在未来可以用作荧光显微镜的染料，以及用于医疗目的（例如，在肿瘤的非侵入性诊断过程中）。

在工作期间，在圣彼得堡国立大学激光化学和激光材料科学教研室副教授，化学科学博士安德烈·梅列辛科领导下研究小组合成了几十种化合物，在每种情况下通过添加稀土元素的各种盐来改变所得材料的成分。这对于积累实验材料以进行下一步的分析是必要的。

“这项大型研究的目的是寻找制剂组成中稀土元素性质对所得纳米颗粒尺寸影响的模式。 要做到这一点，花了很多类似的研究与颗粒组成的受控变化实验。周期规律使我们有机会根据已知的类似物数据预测未知化合物的性质。我们使用这种方法作为主要的理论工具”，安德烈·梅列辛科评论道。

该研究是在圣彼得堡国立大学科学园资源中心的设备上进行的，该中心允许使用仪器方法分析颗粒。研究小组还吸纳了年轻的研究者—圣彼得堡大学大一和大二的学生参加了粒子的合成。这项研究是在俄罗斯联邦总统俄罗斯年轻科学家—科学博士国家基金支持的框架内进行的。

科学家应用了圣彼得堡国立大学化学学派的经典方法，该方法允许使用著名的校友德米特里·门捷列夫在1869年发现的周期律来发现并解释物质性质的基本规律。

作为这项研究的结果，科学家设法获得大小从80到1100纳米不等的粒子（一纳米是十亿分之一米）。 重要的是，粒子的大小和形状直接取决于稀土元素离子的性质。这种依赖性在本质上是非质子性的：当沿着周期系中的一系列镧系元素从镧到钆（周期系统的第57-64个元素）从左到右移动时，粒子会减少，并且在该系列的第二部分增加-从钆到镥（周期系统的第64-71个元素）。所有粒子都具有六边形棱镜的形状，为此直径与高度之比还取决于稀土离子的性质，这确保了在使用制剂的各种组分时粒子的几何参数变化。

早些时候，圣彼得堡国立大学的化学家合成了新的发光纳米粒子，用于激光显微镜检查，以及使用对比诊断各种疾病。这些纳米粒子也是在稀土金属—钇和铕的基础上并添加了钆离子创建的。

有趣的是，在钆的情况下，粒子尺寸变得最小。毕竟，基于它的药物由于其磁性质而最有希望用于MRI诊断，而类似的药物已经可以找到。

科学论文的第一作者、圣彼得堡国立大学普通与有机化学教研室高级讲师尼基塔·博加乔夫

“减少粒子尺寸让增加它们对任何孔径细胞的穿透能力，并相应地将它们应用于任何活组织”，科学论文的第一作者、圣彼得堡国立大学普通与有机化学教研室高级讲师尼基塔•博加乔夫解释道

目前，该团对继续工作，现在专注于优化具有多功能特性的粒子的定向合成：能够在紫外线、电磁场或其他干扰（发光）的影响下发光，并在同一时间适用于MRI治疗法的对比研究中。