Офіційний веб сайт

Неорганічні нанокристали з контрольованими оптичними властивостями для технічних та біомедичних застосувань

м25

Представлено Інститутом сцинтиляційних матеріалів НАН України

Автор: Семінько В.В., к.ф.-м.н., Максимчук П.О.,к.ф.-м.н., Григорова Г.В., Декалюк М.О..

 Авторами досліджено люмінесцентні властивості низки неорганічних нанокристалів, які мають значний потенціал для техніки та медицини, а саме, активованих РЗ-іонами нанокристалів ортосилікатів, оксидів, фосфатів, боратів та ванадатів, а також вуглецевих точок. Досліджені механізми, що обумовлюють люмінесцентні характеристики кожного з типів нанокристалів, встановлені фактори, які можуть впливати на дані характеристики, та показані шляхи керування люмінесцентними властивостями нанокристалів шляхом варіювання їх розміру, геометричних параметрів, атмосфери та часу температурної обробки, типу та концентрації домішок.

Встановлено можливість контролювати антиоксидантну активність нанокристалів CeO2 та процеси взаємодії даних нанокристалів з активними формами кисню за допомогою методів оптичної спектроскопії.  Досліджено спектральні властивості «вуглецевих точок» (CNDs - carbon nanodots) на рівні поодиноких часточок та встановлено природу люмінесцентних центрів в даних наночастках.

Показано перспективність застосування нанокристалів ортованадатів та вуглецевих точок для мічення клітинних структур. В експериментах in vitro виявлено здатність нанокристалів Gd0.7Y0.2Eu0.1VO4 проникати в клітини печінки і акумулюватися в області ядер. Встановлена здатність вуглецевих точок до переважного накопичення в апоптотичних клітинах у порівнянні з нативними.

Кількість публікацій: 82, в т.ч. за тематикою роботи 31 стаття (14 - у зарубіжних виданнях) та 51 тези доповідей. Загальна кількість посилань складає 89 (згідно з базою даних Scopus), h - індекс = 7.

Надіслати коментар

Коментарі

Демченко О. П.

Цикл робіт молодих науковців НАН Семінька В.В., Максимчука П.О., Григорової Г.В. та Декалюк М.О. належить до одного з найбільш актуальних напрямів нанонауки і нанотехнології - створенню і дослідженню механізмів люмінесценції нанокристалів ортосилікатів, оксидів, фосфатів, боратів та ванадатів, а також вуглецевих точок з метою їх застосування в сенсорних системах і біомедицині. Результати, що представлені колективом молодих науковців, є пріорітетними та багатообіцяючими в руслі сучасного розвитку наномедицини. Авторами успішно реалізовані різні підходи до модифікації структури нанокристалів з метою варіації їх оптичних властивостей і продемонстровано широку перспективу застосувань. Високий науковий рівень представленої роботи підтверджується успішними публікаціями у рейтингових наукових журналах і їх численним цитуванням дослідниками в різних країнах світу. Таким чином я вважаю, що колектив молодих вчених та його цикл робіт «Неорганічні нанокристали з контрольованими оптичними властивостями для технічних та біомедичних застосувань» цілком заслуговує на присудження премії Президента України.
Демченко Олександр Петрович
Доктор біологічних наук
Головний науковий співробітник Інституту біохімії ім. Палладіна НАН України,
Почесний член Угорської Академії наук

Volodymyr Cherkas, Medical School Hannover

The preformed work of the group of young scientists Seminko V.V., Maksimchuk P.O., Grygorova G.V. and Dekaliuk M.O. titled ‘Inorganic nanocrystals with controlled optical properties for engineering and biomedical applications’ is targeted for application based nanoparticle design. There is great interest in biosciences to the new fluorophores with extremely low cytotoxicity to be used in variety of experimental approaches and even clinical diagnostics. This includes fluorophores for new super resolution microscopy methods, non-genetic photostimulation, and many others.
List of publications is of top quality and includes papers with extremely high impact factor, proving the exceptional importance of the work and outstanding results received by the group. I strongly recommend this group to be awarded the President Prize for Young Scientists.

Volodymyr Cherkas, Ph.D.,
Cellular Neurophysiology, Institute for Neurophysiology, Medical School Hannover, Germany
лаб. Молекулярної Біофізики, відділ Загальної Фізіології Нервової Системи, Існтитут Фізіології НАН України ім. О.О. Богомольця

Машков О.А.

За останні роки швидко зростає кількість нанотехнологічних розробок та їх застосувань, з якими пов’язані перспективні напрямки розвитку фундаментальних і прикладних досліджень біомедичного характеру. Зокрема явище флуоресценції наноматеріалів знайшло широке впровадження в різних прикладних біологічних дослідженнях, медичній діагностиці, молекулярній біотехнології, сенсориці.
Переваги флуоресцентних методів полягають в їх відносній простоті, інформативності, високій чутливості та біосумісності. Представлена на здобуття премії Президента України для молодих учених робота авторського колективу Семінька В.В., Максимчука П.О., Григорової Г.В., Декалюк М.О. «Неорганічні нанокристали з контрольованими оптичними властивостями для технічних та біомедичних застосувань» містить низку положень, які є суттєвим внеском в сучасні уявлення про люмінесцентні властивості неорганічних наноструктур різної природи та можливості керування ними певними шляхами. Наприклад, це стосується керування кооперативними процесами збудження люмінесценції завдяки встановленому ефекту неоднорідного розподілу домішкових іонів по об’єму нанорозмірних кристалів. В експериментах in vitro продемонстровано можливість застосування нанокристалів Gd0.7Y0.2Eu0.1VO4 в якості біологічних зондів та виявлено їх здатність проникати в клітини печінки і акумулюватися в області ядер.
Вдосконалено методи синтезу нових вуглецевих наноструктур («карбонові точки»), які охарактеризовані за механізмом їх флуоресценції та наведено свідчення про можливість використання отриманих структур у біотехнологічній галузі.
Отримані авторами дані відображені в чисельних публікаціях у високорейтингових міжнародних журналах. Вважаю, що представлена робота виконана на високому науковому рівні, є актуальною і змістовною та безумовно заслуговує на відзначення премією Президента України для молодих вчених.

Проректор з наукової роботи Державної екологічної академії
післядипломної освіти та управління Мінприроди України,
доктор технічних наук, професор,
Заслужений діяч науки і техніки України О.А. Машков

Машков О.А.

За останні роки швидко зростає кількість нанотехнологічних розробок та їх застосувань, з якими пов’язані перспективні напрямки розвитку фундаментальних і прикладних досліджень біомедичного характеру. Зокрема явище флуоресценції наноматеріалів знайшло широке впровадження в різних прикладних біологічних дослідженнях, медичній діагностиці, молекулярній біотехнології, сенсориці.
Переваги флуоресцентних методів полягають в їх відносній простоті, інформативності, високій чутливості та біосумісності. Представлена на здобуття премії Президента України для молодих учених робота авторського колективу Семінька В.В., Максимчука П.О., Григорової Г.В., Декалюк М.О. «Неорганічні нанокристали з контрольованими оптичними властивостями для технічних та біомедичних застосувань» містить низку положень, які є суттєвим внеском в сучасні уявлення про люмінесцентні властивості неорганічних наноструктур різної природи та можливості керування ними певними шляхами. Наприклад, це стосується керування кооперативними процесами збудження люмінесценції завдяки встановленому ефекту неоднорідного розподілу домішкових іонів по об’єму нанорозмірних кристалів. В експериментах in vitro продемонстровано можливість застосування нанокристалів Gd0.7Y0.2Eu0.1VO4 в якості біологічних зондів та виявлено їх здатність проникати в клітини печінки і акумулюватися в області ядер.
Вдосконалено методи синтезу нових вуглецевих наноструктур («карбонові точки»), які охарактеризовані за механізмом їх флуоресценції та наведено свідчення про можливість використання отриманих структур у біотехнологічній галузі.
Отримані авторами дані відображені в чисельних публікаціях у високорейтингових міжнародних журналах. Вважаю, що представлена робота виконана на високому науковому рівні, є актуальною і змістовною та безумовно заслуговує на відзначення премією Президента України для молодих вчених.

Проректор з наукової роботи Державної екологічної академії
післядипломної освіти та управління Мінприроди України,
доктор технічних наук, професор,
Заслужений діяч науки і техніки України О.А. Машков

Marek Grinberg

I would like warmly support the cycle of scientific works presented by Seminko V.V., Maksimchuk P.O., Grygorova G.V. and Dekaliuk M.O. Works of the authors are well-known in the scientific community dealing with spectroscopic properties of bulk and nanostructured materials. The main topics of the papers such as influence of segregation processes on the luminescence properties of doped nanocrystals, estimation of the antioxidant characteristics of nanoparticles by spectroscopic techniques, and single-particle spectroscopy are without any doubts one of the most actual in our field. All investigations are performed on the highest experimental level and have a strong theoretical background. I am sure that obtaining of President Prize for Young Scientists will be an adequate reward for their efforts.

Prof . dr hab. Marek Grinberg
Head Master of Condensed Matter Spectroscopy Division
Institute of Experimental Physics,
Gdańsk University , Poland

В.І. Назаренко

Напрацювання молодих науковців Харківського Інститут сцинтиляційних матеріалів та лабораторії нанобіотехнологій Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН Семінька В.В., Максимчука П.О., Григорової Г.В. та Декалюк М.О. за тематикою розробка технологій та нанотехнологій отримання сцинтиляційних детекторів і створення пристроїв на їх основі, а також розробка та створення нових наносенсорних технологій для біологічних та біоаналітичних досліджень на основі наноматеріалів та їх композитів з флуоресцентними властивостями є широко відомі як через чисельні публікації у фахових виданнях, так і завдяки доповідям на тематичних наукових конференціях. Йдеться про температурно-залежну сегрегацію домішок у нанокристалах, застосування ефекту при поверхневої сегрегації домішок для створення гетероструктурованих люмінофорів, розробку методів отримання наноструктурованих оптичних середовищ з кордонами поділу метал-діелектрик, вплив сегрегації іонів домішок на люмінесцентні характеристики нанокристалів, створення та застосування нових флуоресцентних вуглецевих наноматеріалів в якості сенсорних елементів для клітинних досліджень, тощо. Всі наведені розробки характеризуються новизною, високим науковим рівнем, актуальністю і наближають нас до технічних та біомедичних застосувань неорганічних нанокристалів з контрольованими оптичними властивостями. Вважаю, що робота заслуговує на отримання високої Премії Президента України для молодих вчених у 2016 році.

Лабораторія нанобіотехнологій
Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України,
провідний науковий співробітник, к.б.н., ст.н.с.
В.І. Назаренко

Кріве Ілля Валентинович, доктор фізико-математичних наук

В останні роки спостерігається суттєве зростання інтересу в фундаментальних і прикладних сферах науки до використання нанокристалів різного складу. Підйом у цій сфері обумовлений, в першу чергу, розвитком інструментальних і синтетичних методів отримання і дослідження даного класу матеріалів, на які покладаються великі надії, пов'язані з їх використанням у оптиці, біології, медицині, каталізі та інших.
Розробка на основі складних оксидів РЗЕ та «вуглецевих точок» нових малотоксичних, люмінесцентних маркерів є актуальною задачею. Дослідження у даному циклі робіт реалізовані на найвищому експериментальному та теоретичному рівні. Науковий рівень роботи також підтвердженій великою кількістю публікацій в рейтингових журналах. Враховуючи вищесказане, вважаю, що робота колективу авторів повністю заслуговує на присудження Премій Президента України для молодих вчених у 2016 році.

Гість

Активовані рідкісноземельними іонами неорганічні нанокристали зарекомендували себе як ефективні матеріали для різних оптичних технологій – створення люмінесцентних пристроїв, дисплеїв, різноманітних сенсорів. Крім того, вони є надзвичайно перспективні як люмінесцентні мітки та зонди для потреб сучасної медицини. Люмінесцентні властивості наночастинок суттєво залежать від їх розмірів, форми, дефектності, структури та стану поверхні, взаємодії з оточуючим середовищем. В циклі робіт представлено багато результатів. Серед них – результати досліджень впливу на спектри люмінесценції поверхневих структурних особливостей нанокристалів з іонами-домішками, взаємодії гідрозолей нанокристалів оксидних сполук з різними органічними молекулами, зокрема, з молекулами барвників, люмінесценції вуглецевих наночастинок в клітинах. Одержані результати яскраво демонструють можливість цілеспрямовано змінювати і контролювати антиоксидантні властивості нанокристалів діоксиду церію, можливості використання нанокристалів рідкісно-земельних ванадатів для створення люмінесцентних біозондів, можливостей використання вуглецевих наноцяток (carbon nanodots) для досліджень процесів апоптозу клітин в організмі.
Таким чином, проведене авторами представленого циклу робіт всебічне дослідження фізико-хімічних, спектроскопічних і біологічних властивостей люмінесцентних наночастинок неорганічних кристалів є надзвичайно важливим для їх подальших практичних застосувань. Цикл поданих праць виконано на високому науковому рівні, його автори заслуговують Премії Президента України для молодих вчених у 2016 році.

Зав. відділу ФТІНТ ім. Б.І. Вєркіна НАН України,
академік НАНУ, доктор фіз.-мат. наук, професор
лауреат державної премії України в галузі науки і техніки
М.Ф. Харченко

М.К.Мырзахмет

В последнее десятилетие наблюдается значительный рост интереса в фундаментальных и прикладных областях науки к использованию наночастиц редкоземельных оксидов и их свойств. Подъем в этой сфере обусловлен, прежде всего, развитием инструментальных и синтетических методов получения и исследования таких материалов, на которые возлагаются большие надежды, связанные с их использованием в фотонике, медицине, катализе и других областях. Таким образом, цикл работ молодых ученых «Неорганические нанокристаллы с контролируемыми оптическими свойствами для технических и биомедицинских применений», посвященный созданию и исследованию оптических, физико-химических и биологических свойств нанокристаллов различной структуры, представляет большой интерес для развития физики наноматериалов и наноструктур. Исследования, проведенные авторами в этой области, реализованы на самом высоком экспериментальном и теоретическом уровне. Научный уровень работы подтверждено также многочисленными публикациями в рейтинговых журналах. Учитывая вышесказанное, считаю, что работа молодых ученых заслуживает Премию Президента для молодых ученых в 2016 году.

Профессор международной кафедры ядерной физики,
новых материалов и технологий Евразийского
национального университета им. Л.Н.Гумилева
Мырзахмет Марат Кумисбекович
Астана, Казахстан

М.О. Стржемечний

Добре відомо, що наноматеріали вважаються перспективними для принципово нових застосувань у біології, фармакології та медицині. Зокрема, неорганічні наноматеріали, зокрема колоїдні системи на базі люмінесцентних напівпровідникових і діелектричних наночастинок, дозволять розширити можливості у таких областях, як моніторинг біохімічних процесів, створення нових ліків з унікальними властивостями, тощо. Тому практично важливими завданнями є дослідження фізико-хімічних властивостей наночастинок, а також розробка методів управління складом, розміром, формою, структурою для отримання наноматеріалів із заданими характеристиками.
Цей цикл наукових публікацій має істотне наукове та практичне значення. Автори безумовно заслуговують на присудження їм премії Президента України для молодих учених.

М.О. Стржемечний
Зав. відділу ФТІНТ ім. Б.І. Вєркіна НАН України,
член-кор. НАНУ, доктор фіз.-мат. наук, професор
лауреат державної премії України в галузі науки і техніки

Maryna Chukhlieb, postdoc Institute of BiotechnologyHelsinki

Inorganic nanocrystals are important materials for the needs of modern medicine as potential fluorescent labels, probes and nanocarriers for targeted drug delivery to certain biological compartments. This work contains a comprehensive study of fluorescent and biological properties of a number of inorganic nanocrystals that have a significant potential for engineering and medicine. The selected results of this study were published in internationally recognized journals, which also confirm the high quality of the present research. Based on the scientific novelty of this work and the importance of these results for practical applications in the fabrication of new materials with important properties, I am confident that this nominated work deserves being awarded the prize of President of Ukraine for Young Scientists.

Ящук Валерій Миколайович, д.ф.-м.н., проф.

На сьогоднішній день використання нанодисперсних матеріалів в медицині набуває все більшої розповсюдженості та вже призвело до формування цілого нового напрямку у клінічній практиці, відомого як «наномедицина». Неорганічні нанокристали викликають значну цікавість у медиків та біологів як потенційні матеріали для створення наноносіїв для цільової доставки ліків в окремі клітини. При цьому ключовими проблемами є питання отримання стабільних комплексів «наночастинки – біологічно активні молекули» та візуалізації процесів накопичення даних комплексів у живих клітинах.
Обидві задачі було розглянуто та успішно вирішено в циклі робіт молодих учених Семінька В.В., Максимчука П.О., Григорової Г.В. та Декалюк М.О., представленому авторами на здобуття Премії Президента України для молодих вчених. Так авторами були отримані комплекси на основі нанокристалів ванадатів та молекул барвників, які не лише характеризувалися високою стабільністю, але й давали змогу візуалізувати окремі клітинні органели завдяки люмінесценції іонів європію в даних нанокристалах.
Авторами було показано, що отримані ними наночастки селективно накопичуються в клітинах певних типів і не накопичуються в інших. Зокрема, ними було встановлено, що вуглецеві точки, запропоновані в якості перспективних люмінесцентних зондів, мають схильність до накопичення в апоптичних клітинах, але не накопичуюються в нативних клітинах, що відкриває значні можливості щодо їх подальшого використання в клінічній практиці. Загалом, робота справляє приємне враження значною інтегрованістю у проблеми сучасної науки та безумовно заслуговує на отримання премії.

Бондаренко Тетяна Петрівна

Цикл робіт Семінька В.В., Максимчука П.О., Григорової Г.В., Декалюк М.О. «Неорганічні нанокристали з контрольованими оптичними властивостями для технічних та біомедичних застосувань» безперечно заслуговує всебічної підтримки. У роботах авторів наведені нові дані щодо унікальних властивостей нанокристалів оксидів рідкісноземельних іонів. Колективом авторов отримано принципово нові результати про формування неорганічних наночастинок різного складу, та вивчено їхні властивості в залежності від розміру та форми. Про наукову новизну, практичнузначимість та перспективність застосування у біомедичних розробках свідчить велика кількість опублікованих робіт у зарубіжних виданнях та високій індекс цитування.
На основі вищесказанного, вважаю, що цей колектив молодих вчених заслуговує на присудження їм премії Президента України.
Зав. відділом кріоендокринології ІПКіК НАН України,
д.б.н., професор Бондаренко Т.П.

О.І. Рогачова, докт.-фіз.мат. наук, проф. НТУ"ХПІ", Харків

Цикл наукових праць к.ф.-м.н. Семінька В.В., к.ф.-м.н. Максимчука П.О., Григорової Г.В., Декалюк М.О. «Неорганічні нанокристали з контрольованими оптичними властивостями для технічних та біомедичних застосувань» присвячено актуальній науковій проблемі отримання функціональних матеріалів, що мають покращені характеристики и можуть застосовуватись у різних сферах. Зокрема, авторами було вивчено вплив кисневої стехіометрії та розміру наночастинок на формування люмінесцентних властивостей діелектричних оксидних нанокристалів. Результати, отримані у даному циклі робіт, є цікавими як з точки зору фундаментальної фізики, так і з точки зору можливих практичних застосувань досліджуваних ефектів для контролю кисневої стехіометрії нанокристалів. Встановлений в роботі взаємозв'язок між нестехіометрією по кисню та люмінесцентними характеристиками наночастинок дозволяє за допомогою люмінесцентних властивостей контролювати здатність нанокристалів проявляти антиоксидантну активність. Таким чином, цикл робіт «Неорганічні нанокристали з контрольованими оптичними властивостями для технічних та біомедичних застосувань» являє собою закінчене наукове дослідження, проведене на високому рівні, а колектив авторів цілком заслуговує на присудження їм премії президента України для молодих вчених.

Стрельчук Віктор Васильович, докт.фіз.мат.наук

Робота Семінька В.В., Максимчука П.О., Григорової Г.В., та Декалюк М.О. присвячена дослідженню процесів, що обумовлюють люмінесцентні властивості неорганічних нанокристалів різної природи, а також шляхам керування цими процесами (за допомогою варіювання розмірів нанокристалів, температури, середовища обробки тощо). У поданому циклі ними було вирішено кілька проблем, які мають значний інтерес як з точки зору вивчення фундаментальних механізмів релаксації електронних станів в наноматеріалах, так і з точки зору отримання матеріалів з наперед заданими властивостями.
Так, однією з актуальних проблем спектроскопії активованих нанокристалів є отримання люмінесцентних нанокристалів з контрольованим розподілом домішкових іонів по об’єму нанокристалу, а отже і з контрольованими люмінесцентними властивостями, є надзвичайно актуальною. Для того, щоб встановити вплив переходу від об’ємних кристалів до нанокристалів на особливості розподілу домішки, авторами було проведено всебічне дослідження процесів, що обумовлюють перерозподіл домішкових іонів як з теоретичної, так і з експериментальної точки зору. Ними було детально проаналізовано результати, отримані для низки діелектричних нанокристалів (силікатів, фосфатів, ванадатів), активованих рідкісноземельними іонами та запропонована теоретична модель, що добре описує отримані експериментальні дані.
Загалом, всі експериментальні результати, отримані авторами, мають добре теоретичне підґрунтя та глибоко інтегровані у сучасний стан проблем як фізики твердого тіла і оптичної спектроскопії, так і матеріалознавства, а робота в цілому справляє приємне враження.

Божок Галина Анатоліївна

Завдяки унікальним властивостям діелектричні нанокристали на сьогоднішній день є одними з найбільш цікавих та досліджуваних об’єктів, при цьому велика увага приділяється нанокристалам оксидів рідкісноземельних іонів. Перспективи використання цих матеріалів у нанокристалічній формі в біомедичних застосуваннях стимулюють їх всебічні дослідження.
У циклі робіт Семінька В.В., Максимчука П.О., Григорової Г.В., Декалюк М.О. «Неорганічні нанокристали з контрольованими оптичними властивостями для технічних та біомедичних застосувань» із широким залученням методів стаціонарної та розподіленої у часі лазерної люмінесцентної спектроскопії отримано принципово нові і важливі дані про формування неорганічних наночастинок різного складу, та вивчено їхні властивості в залежності від розміру та форми. Цикл робіт виконано на високому експериментальному і науковому рівні, він є закінченою науковою працею, у зв’язку з цим вважаю, що колектив авторів заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених.
д.б.н. відділу кріоендокринології Інституту проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
Божок Г.А.

Єфімова Світлана Леонідівна

Хочу висловити підтримку роботі колективу молодих вчених Семінько В.В., Максимчука П.О., Григорової Г.В., Декалюк М.О., яку висунуто на здобуття премії Президента України для молодих учених. Роботу присвячено дуже актуальній у теперішній час темі створення неорганічних наночастинок для біологічних та медичних досліджень. Саме неорганічні наночастинки, завдяки їх унікальним властивостям, знаходять все більш поширене використання у зазначених галузях. Перше за все, завдяки люмінесцентним властивостям і розмірам, що дозволяють цім наночастинкам акумулюватись в патогенних ділянках організму, вони можуть бути використані при діагностиці та візуалізації таких областей. Крім того, відкрита в останні часи біологічна активність таких неорганічних наночастинок, як діоксид церію, дозволяє використовувати їх у якості складових, так званих, «наноліків», ефективність яких суттєво перевищує традиційні лікарські засоби. Роботи по розробки подібних наноматеріалів комплексної дії ведуться у всьому світі, але досі немає чіткого розуміння механізмів біологічної активності наночастинок. Використовуючи методи люмінесцентної спектроскопії, автори виконали великий обсяг робіт, що пов'язаний з встановленням механізмів формування люмінесценції в нанокристалах та карбонових точках. Автори роботи віртуозно використовували допування нанокристалів різними іонами-активаторами та варіювали технологічні параметри синтезу, розміри та форму нанокристалів, що дозволило керувати оптичними властивостями нанокристалів та зробити певні висновки стосовно механізмів, що обумовлюють люмінесцентні характеристики. Отримані данні дозволили авторам зробити припущення стосовно механізмів біологічної активності діоксиду церію.
Високий рівень роботи понад 80 публікацій, зокрема 14 статей у міжнародних журналах. Ці публікації мають значну кількість цитувань у базі SCOPUS, що вказує на інтерес до роботи інших дослідницьких центрів та вчених. Виходячи з усього вищезазначеного, вважаю, що робота «Неорганічні нанокристали з контрольованими оптичними властивостями для технічних та біомедичних застосувань» безумовно заслуговує на премію Президента України для молодих вчених.

д.ф.-м.н., с.н.с. Єфімова С.Л.

В.П. Гнезділов

Завдяки своїм унікальним властивостям наноструктуровані матеріали на сьогодні є одними з найбільш досліджуваних об’єктів у сучасному матеріалознавстві. Зокрема, значна увага приділяється вивченню нанокристалів широкозонних діелектриків, активованих рідкісноземельними іонами (РЗ), які характеризуються інтенсивною люмінесценцією та вузькими спектральними лініями. Інтерес до цих об’єктів стимулюється можливістю їхнього різноманітного практичного використання, зокрема як нанолюмінофорів у сцинтиляційній, лазерній, освітлювальній та дисплейній техніці, а також у біомедичних досліженнях як флуоресцентні мітки. При цьому процеси релаксації енергії електронного збудження у нанокристалах можуть суттєво відрізнятися від відповідних процесів в об’ємних матеріалах. Як було показано авторами роботи, однією з можливих причин цього ефекту може бути підсилення взаємодії між оптичними центрами за умов переважної локалізації іонів домішки у приповерхневому шарі нанокристала. При цьому цікаво, що даний ефект може мати як негативний, так і позитивний вплив на оптичні характеристики матеріалу в цілому (підсилення процесів концентраційного гасіння та управління ап-конверсійними процесами, відповідно). В цілому використання цього ефекту відкриває значні можливості щодо отримання нанокристалів з контрольованим розподілом домішкових іонів для низки застосувань у люмінесцентній та сцинтиляційній техніці. Робота є актуальною та має солідне теоретичне підґрунтя, і заслуговує на відзначення її Премією Президента Президента України для молодих учених.
Провідний науковий співробітник ФТІНТ НАНУ,
доктор фіз.-мат. наук,лауреат Державної премії України з науки та техніки
В.П. Гнезділов

Лисецький Лонгін Миколайович, д.ф.-м.н., проф.

Представлена на здобуття премії Президента України для молодих вчених робота Семінька В.В., Максимчука П.О., Григорової Г.В. та Декалюк М.О. «Неорганічні нанокристали з контрольованими оптичними властивостями для технічних та біомедичних застосувань» присвячена актуальним питанням фізики нанооб’єктів та наноструктур, та можливості їхнього застосування для вирішення актуальних задач у біології та медицині. Наукова задача, яку колектив авторів вирішує у циклі робіт, є надзвичайно цікавою та актуальною. Це обумовлено як перспективами застосування нанокристалів у біології та медицині, так і тим, що отримані у роботі результати можуть бути узагальнені та використані для пошуку та розробки нових біологічно активних нанокристалів. Так, дуже цікавою з практичної точки зору є продемонстрована у роботі можливість керування концентрацією кисневих вакансій за допомогою варіювання розміру нанокристалів. Зазначений ефект робить можливим створення наноматеріалів з контрольованою стехіометрією, а отже і з заданою біологічною активністю. Вважаю, що даний цикл робіт виконано на надзвичайно високому науковому рівні, а його автори дійсно гідні здобуття премії Президента України для молодих вчених.

О.М. Огурцов

Я добре ознайомлений з роботами авторського колективу і хочу зазначити їх високу актуальність і світовий рівень отриманих результатів. В роботах авторів було проведене надзвичайно широке за своїм обсягом та тематикою дослідження спектральних властивостей нанокристалів за допомогою методів стаціонарної та розподіленої у часі люмінесцентної спектроскопії, що дозволило авторам спостерігати низку нових ефектів, пов’язаних, зокрема, з сегрегацією домішкових іонів в нанокристалах та формуванням впорядкованих комплексів органічних молекул на поверхні нанокристалів. Цикл робіт перш за все привертає увагу своєю цілісністю, а також оригінальністю у постановці та вирішенні експериментальних задач, що проявляється перш за все у використанні методів оптичної спектроскопії для цілої низки застосувань, таких як дослідження розподілу домішки, візуалізація антиоксидантних процесів та вивчення процесів агрегації на поверхні нанокристала.
Високий рівень наукових досліджень авторів підтверджують понад 80 публікацій, зокрема 14 статей у міжнародних журналах. Ці публікації мають значну кількість цитувань у базі SCOPUS, отже, робота викликає цікавість з боку інших дослідницьких груп. Виходячи з усього вищезазначеного, вважаю, що робота «Неорганічні нанокристали з контрольованими оптичними властивостями для технічних та біомедичних застосувань» безумовно заслуговує на премію Президента України для молодих вчених.

Завідувач кафедри біотехнології, біофізики та аналітичної хімії
Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут»,
доктор фізико-математичних наук, професор
О.М. Огурцов

М.Я. Валах

Робота молодих вчених «Неорганічні нанокристали з контрольованими оптичними властивостями для технічних та біомедичних застосувань», подана на премію Президента України, присвячена створенню нових люмінесцентних нанокристалів з контрольованими структурними, оптичними та біологічними властивостями. Робота є дуже цікавою як з фундаментальної, так і з практичної точки зору, оскільки отримані авторами нанокристали мають цілу низку потенційних застосувань у техніці, біології і медицині. Безумовно, головною перевагою роботи є її широкий інтердисциплінарний характер, що було досягнуто авторами завдяки поєднанню фізико-хімічних, спектроскопічних та біологічних досліджень отриманих наночастинок. Статті, опубліковані авторами за результатами роботи, мають високий індекс цитування, що говорить про значний інтерес до цих досліджень у вітчизняній та міжнародній науковій спільноті. Таким чином, дана робота є гідною премії Президента України для молодих учених.

Гол.наук.сп. Інституту фізики напівпровідників
ім. В.Є. Лашкарьова НАН України,
чл.-кор. НАН України,
доктор фіз.-мат. наук, професор,
Лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки
М.Я. Валах

Ю.Г. Пашкевич

Представлена на здобуття премії Президента України для молодих вчених робота Семінька В.В., Максимчука П.О., Григорової Г.В., Декалюк М.О. «Неорганічні нанокристали з контрольованими оптичними властивостями для технічних та біомедичних застосувань» є цілісним циклом наукових досліджень, що направлений на отримання нанокристалів та дослідження можливості керування їхніми оптичними, властивостями шляхом зміни розміру, геометричних параметрів, атмосфери та часу термічної обробки, а також типу та концентрації домішок.
Зокрема в роботі були всебічно досліджені оптичні властивості нанокристалів CeO2-х, які на сьогоднішній день є одними з найперспективніших для застосування у біології та медицині. В роботі за допомогою низки спектроскопічних методів продемонстровано, що зменшення розмірів нанокристалів CeO2-х проявляється у збільшенні концентрації кисневих вакансій у цьому матеріалі. При цьому авторами було показано, що даний ефект має вплив на люмінесцентні характеристики матеріалу та призводить до формування двох різних типів оптичних центрів, а саме комплексу з переносом заряду Се4+-О2- та іонів Се3+, стабілізованих кисневими вакансіями. Можливість застосування описаного у циклі робіт ефекту для контролю здатності нанокристалів проявляти біологічну активність підтверджує актуальність досліджуваної авторами тематики.
Актуальність циклу робіт та отриманих результатів також підтверджується публікаціями у провідних зарубіжних та вітчизняних журналах, а також доповідями на наукових конференціях. У зв’язку з цим вважаю, що представлена робота безсумнівно заслуговує на присудження їй премії президента України для молодих вчених.
Завідувач відділу ДонФТІ НАН України, м. Київ
Доктор фіз.-мат. наук, професор
Лауреат Державної премії України з науки та техніки
Ю.Г. Пашкевич

Олександр

Мені добре відомі роботи молодих учених, що подали даний цикл наукових праць на конкурс. Особливостями роботи є використання саме люмінесцентних нанокристалів. Це дозволяє не тільки розібратися в особливостях люмінесценції нанокристалів різних типів, що важливо для технічних застосувань, але й перевірити біологічну дію таких наночастинок в живих клітинах з використанням неруйнівних методів люмінесцентної мікроскопії. Це перекидає мостик між фізикою та біологією та дозволяє проводити міждисциплінарні дослідження. Так авторами було визначено фізичні механізми антиоксидантної дії наночастинок діоксиду церію, які активно досліджуються біологами всього світу за умов браку розуміння фізичних процесів, що обумовлюють антиоксидантні властивості.
Вважаю, що дана робота повністю заслуговує на присудження премії Президента України для молодих учених.
к.ф-м.н. О.В. Сорокін, лауреат премії Президента України для молодих учених

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.