?
Aqueous solutions of La1−xPrxPO4 nanoparticles: microwave‑assisted hydrothermal synthesis, X‑ray excited UV‑C luminescence, and colloidal properties
Наночастицы (НЧ), обладающие УФ-C люминесценцией при рентгеновском возбуждении, могут использоваться в лучевой терапии для деактивации раковых клеток посредством фотохимических реакций ДНК с квантами УФ-C излучения. Коллоидные растворы наночастиц моноклинного La1−xPrxPO4 (x = 0,01–0,3), люминесцирующих в диапазоне УФ-C (220–280 нм) и имеющих различную морфологию — от нановолокон (диаметр и длина не превышают 15 и 600 нм соответственно) до коротких наностержней (диаметр и длина не превышают 8 и 35 нм соответственно), — были получены гидротермально-микроволновым методом.
Для возможного биомедицинского применения были определены параметры синтеза (pH = 8, коэффициент избытка аниона = 2), при которых формируются наностержни подходящих размеров (диаметр и длина не превышают 10 и 80 нм соответственно), обладающие наиболее яркой УФ-C люминесценцией среди всех синтезированных наностержней. Установлено постепенное увеличение оптимальной концентрации ионов Pr3+, соответствующей максимальной яркости люминесценции, от 4 мол.% для нановолокон до 6 мол.% для коротких наностержней. Показано смещение отношения интенсивностей УФ-C переходов в сторону длинноволнового перехода 4f15d1→3H6 для нановолокон, тогда как для наностержней интенсивности всех переходов 4f15d1→3H4,5,6 были приблизительно одинаковыми. Для расчёта гидродинамических радиусов и мониторинга коллоидного поведения НЧ в водных средах с модифицированным pH был использован новый метод лазерной ультрамикроскопии, основанный на регистрации упруго рассеянного света с последующим анализом траекторий наночастиц. Наибольшая седиментационная и агрегационная устойчивость НЧ была обнаружена в кислой среде (pH = 4), а временная устойчивость также наблюдалась в щелочных средах (pH = 8, 10).