НАНОСТРУКТУРИ КРИСТАЛІЧНОЇ БУДОВИ: ВЛАСТИВОСТІ, БІОЛОГІЧНЕ, МЕДИЧНЕ ЗАСТОСУВАННЯ
Ключові слова:
нанокристали, кристалічна решітка, квазікристали, транспорт лікарських засобів
Анотація
В огляді представлені основні характеристики нанорозмірних матеріалів кристалічної будови. Визначено можливість нанокристалів утворювати кристалічні решітки. Показані методи, за допомогою яких встановлюються фізичні і фізико-хімічні властивості композитів мікрокристалів. Представлені відмінності фонона від інших композитів. Розкрито особливості структури квазікристалів і квазікристалічних фаз. Описана роль нанокристалів в процесі транспорту лікарських засобів і їх переваги щодо інших наночастинок. Представлені тлумачення процесів, які пояснюють етапи кристалізації.
Посилання
1. Абросимова Г.Е. Влияние размера на образование де¬фектов в нанокристаллах / Г. Е. Абросимова, А. С. Аронин // Вестник удмуртского университета. Физика и химия. — 2008. — №1. - С. 5-13.
2. Адеева Л.І. Квазікристалічні сплави як новий перспек¬тивний матеріал для захисних покриттів / Л.І. Адеева,
А.Л. Борисова // ФІЗИКА І ХІМІЯ ТВЕРДОГО ТІЛА. - 2002. - Т. З, №>3. - С. 454—465.
3. Векилов Ю.Х. Что такое квазикристаллы / Ю. X. Векилов // Соросовский образовательный журнал. — 1997. — №21. — С. 87—91.
4. Гайдар Г.П. На шляху до створення термоелектропе- ретворювачів на основі нанооб’єктів типу квантових точок, нанодротів і надґраток / Г. П. Гайдар // Sensor Electronics and Microsystem Technologies — 2012. — T. 3, №29. — C. 25—35.
5. Гулямов Г. Влияние температуры на ширину заплещен- ной зоны полупроводника / Г. Гулямов, Н. Ю. Шарибаев // ФІП ФИП PSE. - 2011. -Т. 9, №21. - С. 40—43.
6. Заячук Д.М. Нанотехнології і наноструктури: навч. по¬сібник / Д. М. Заячук. — Львів: Видавництво Національного універ¬ситету “Львівська політехніка”, 2009. — 580 с.
7. Игнатов А.Н. Оптоэлектронные приборы и устройства / А. И. Игнатов. — М.: Эко-Трендз, 2006. — 272 с.
8. Карпов С.В. Фононы в нанокристаллах / С.В. Карпов. — Санкт-Петербург, 2006. — 47 с
9. Поплавко ЮМ. Електрофізика твердих тіл / ЮМ. По¬плавко. — Київ, 2012. — 768 с.
10. Прохода О.С. Особливості зародження та зростання нанокристалів В2-фази в сплаві Al50Ni50. Результати моделю¬вання / О. С. Прохода, А. М. Овруцький, В. Ф. Башев // Вісник Дніпропетровського університету. Фізика. Радіоелектроніка. —
2012. - Т. 20, №>12. - С. 58-62
11. Сичікова Я.О. Отримання надґраток рог-ІпР/топо-ІпР шляхом електрохімічного травління / Я. О. Сичікова // ФІП ФИП PSE. - 2011. -Т. 9, №ol. - С. 60—62.
12. Тихонова С.О. Перспективи розробки інноваційних лікарських препаратів на основі нанотехнологій / С. О. Тихонова,
O. І. Тихонов, О. О. Гайдукова //ВІСНИК ФАРМАЦІЇ. - 2012. - Т. З, №271. - С. 3—7.
13. Чекман И.С. Наноматериалы и наночастицы: класси¬фикация / И. С. Чекман, Н. О. Горчакова, О. Ю. Озейчук // Науко¬вий вісник. — 2009. — Т.23, №22. — С. 188—201.
14. Чекман I. С. Нанофармакологія / I. С. Чекман. — Київ: ПВП “Задруга”, 2011 — 424 с.
15. Чекман І.С. Природні наноструктури та наномеханізми / ТС. Чекман, П.В. Сімонов. — Київ: ПВП “Задруга”, 2012 — 104 с.
16. Щур Д.В. Фулерени: перспективи практичного застосу¬вання в медицині, біології та екології / Д. В. Щур, 3. А. Матисіна, С. Ю. Загинайченко [та ін.] // Вісник Дніпропетровського універ¬ситету. Біологія. Екологія. — 2012. — Вип. 20, Т. 1. — С. 139—145.
17. Assali S. Direct band gap wurtzite gallium phosphide nanowires / S. Assali, I. Zardo, S. Plissard [et al.] // Nano Lett. — 2013. — Vol. 13, №24. -P. 1559—1563.
18. Auyeung E. Synthetically programmable nanoparticle superlattices using a hollow three-dimensional spacer approach /
E. Auyeung, J. I. Cutler, R. J. Macfarlane [et al.] // Nat. Nanotechnol. —
2011. - Vol. 7, №21. -P. 24—28.
19. Bettini J. Experimental realization of suspended atomic chains composed of different atomic species / J. Bettini, F. Sato, P. Z. Coura [et al.] //Nat. Nanotechnol. - 2006. - Vol. 1, №23. - P. 182-185.
20. Brinchi L. Production of nanocrystalline cellulose from lignocellulosic biomass: technology and applications / L. Brinchi,
F. Cotana, E. Fortunati, J. M. Kenny // Carbohydr. Polym. — 2013. — Vol. 94, №21. - P. 154—169.
21. Cruz-Chu E.R Water-silica force field for simulating nanodevices / E. R. Cruz-Chu, A. Aksimentiev, K. Schulten // J. Phys. Chem. B. - 2006. - Vol. 110, №243. - P. 21497-21508
22. Dai Q. The optical and magnetic properties of CoO and Co nanocrystals prepared by a facile technique / Q. Dai, J. Tang // Nanoscale. - 2013. - Vol. 5, №216. - P. 7512-7519.
23. Engheta N. Metamaterials Physics and Engineering Explorations / N. Engheta, W. R. Ziolkowski. — Wiley-IEEE Press, Piscataway, 2006. - 414 p.
24. Gautier C. Chiral N-isobutyryl-cysteine protected gold nanoparticles: preparation, size selection, and optical activity in the UV-vis and infrared / C. Gautier, T. Bbrgi // J. Am. Chem. Soc. — 2006. — Vol. 128, №234. - P. 11079—11087.
25. Goubet N. Modulating physical properties of isolated and self-assembled nanocrystals through change in nanocrystallinity / N. Goubet, C. Yan, D. Polli [et al.] // Nano Lett. — 2013. — Vol. 13, №22. —
P. 504-508.
26. Hens Z. Band-edge exciton fine structure of small, nearly spherical colloidal CdSe/ZnS quantum dots / Z. Hens, T. Stiferle, R.F. Mahrt //ACS Nano. - 2011. - Vol. 5, №>10. - P. 8033-8039.
27. Henzie J. Self-assembly of uniform polyhedral silver nanocrystals into densest packings and exotic superlattices / J. Henzie, M. Grbnwald, A. Widmer-Cooper [et al.] // Nat. Mater — 2011. — Vol. 11, №>2. -P. 131—137.
28. Hur K. Predicting chiral nanostructures, lattices and superlattices in complex multicomponent nanoparticle self-assembly / K. Hur, R. G. Hennig, F. A. Escobedo, U. Wiesner // Nano Lett. - 2012. - Vol. 12, №26. - P. 3218—3223.
29. Johansson M.B. Electronic and optical properties of nanocrystalline WO thin films studied by optical spectroscopy and density functional calculations / M.B. Johansson, G. Baldissera,
I. Valyukh [et al.] // J. Phys. Condens. Matter. — 2013. — Vol. 25, №220. — e205502.
30. Kladko V. Substrate effects on the strain relaxation in GaN/AlN short-period superlattices / V. Kladko, A. Kuchuk, P. Lytvyn [et al.] // Nanoscale Res. Lett. — 2012. — Vol. 7, №21. — P. 289.
31. Kostiainen M.A. Electrostatic assembly of binary nanoparticle superlattices using protein cages / M.A. Kostiainen, P. Hiekkatai- pale, A. Laiho [et al.] // Nat. Nanotechnol. — 2013. — Vol. 8, №21. — P. 52—56.
32. Kumar P. ZnSe/ZnSe:Ag nanoparticles: synthesis, characterizations, optical and raman studies / P. Kumar, J. Singh, K. Ramam, A. C. Pandey // J. Nanosci. Nanotechnol. — 2013. — Vol. 13, №>1. - P. 377—383.
33. Li C.F. Fabrication of nanocrystalline SnO using electron stimulated oxidation / C. F. Li, Z. Q. Liu // Nanotechnology. — 2013. — Vol. 24, №220. - Є205303.
34. Li Q. Wurtzite CuInS and CuInxGa-xS nanoribbons: synthesis, optical and photoelectrical properties / Q. Li, L. Zhai, C. Zou [et al.] // Nanoscale. - 2013. - Vol. 5, №24. - P. 1638-1648.
35. Li X. Preparation of ZnO nanowire using sludge from wastewater treatment / X. Li, F. Zhang, C. Ma [et al.] // J. Nanosci. Nanotechnol. - 2013. - Vol. 13, №28. - P. 5859-5863.
36. Macfarlane R.J. Nanoparticle superlattice engineering with DNA / R. J. Macfarlane, B. Lee, M. R. Jones [et al.] // Science. — 2011. — Vol. 334, №26053. - P. 204—208.
37. Savage J.R. Entropy-driven crystal formation on highly strained substrates / Savage J. R., S. F. Hopp, R. Ganapathy [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2013. - Vol. 110, №223. - P. 9301- 9304.
38. Seek E.I. Comparative study of nanocrystalline titanium dioxide obtained through sol-gel and sol-gel-hydrothermal synthesis / E. I. Seek, J. M. Doca-Rodruguez, E. Pulido Меіібп [et al.] //
J. Colloid. Interface. Sci. - 2013. -№2400. - P. 31-40.
39. Song R.Q. Novel multilamellar mesostructured molybdenum oxide nanofibers and nanobelts: synthesis and characterization / R.Q. Song, A. W. Xu, B. Deng, Y. P. Fang // J. Phys. Chem. B. — 2005. — Vol. 109, №248. - P. 22758—22766.
40. Sun L. Spindle-like alpha-Fe2O3 embedded with TiO2 nanocrystalline: ion implantation preparation and enhanced magnetic properties / L. Sun, W. Wu, S. Zhang [et al.] // J. Nanosci. Nanotechnol. —
2013. - Vol. 13, №28. - P. 5428—5433.
41. Tsu R. Superlattices: problems and new opportunities, nano-solids / R. Tsu // Nanoscale Res. Lett. — 2011. — Vol. 6, №2!. — P. 127.
42. Wang L. Dynamic nanoparticle assemblies / L. Wang, L. Xu, H. Kuang [et al.] // Acc. Chem. Res. — 2012. — Vol. 45, №211. — P. 1916—1926.
43. Wang X. Quantitating the lattice strain dependence of monolayer Pt shell activity toward oxygen reduction / X. Wang, Y. Orikasa, Y. Takesue [et al.] // J. Am. Chem. Soc. — 2013. — Vol. 135, №216. - P. 5938—5941.
44. Xiang G. Size effects in atomic-level epitaxial redistribution process of RuO over TiO / G. Xiang, X. Shi, Y. Wu [et al.l // Sci. Rep. —
2012. - №22. - P. 801.
45. Xu X. An improved AFM cross-sectional method for piezoelectric nanostructures properties investigation: application to GaN nanowires / X. Xu, A. Potiu, R. Songmuang [et al.] // Nano¬technology. - 2011. - Vol. 22, №210. - el05704.
46. Ye X. Tunable plasmonic coupling in self-assembled binary nano¬crystal superlattices studied by correlated optical microspectrophoto¬metry and electron microscopy / X. Ye, J. Chen, B.T. Diroll, C.B. Murray //Nano Lett. - 2013. - Vol. 13, №23. - P. 1291-1297.
47. Yin L.W., Lee S.T. Wurtzite-twinning-induced growth of three- dimensional II-VI ternary alloyed nanoarchitectures and their tunable band gap energy properties / L. W. Yin, S. T. Lee // Nano Lett. — 2009. — Vol. 9, №23. - P. 957—963.
48. Zhang Y, Liu Y, Wang Z.L. Fundamental theory of piezotronics / Y. Zhang, Y. Liu, Z. L. Wang //Adv. Mater. - 2011. - Vol. 23, №227. - P. 3004-3013.
2. Адеева Л.І. Квазікристалічні сплави як новий перспек¬тивний матеріал для захисних покриттів / Л.І. Адеева,
А.Л. Борисова // ФІЗИКА І ХІМІЯ ТВЕРДОГО ТІЛА. - 2002. - Т. З, №>3. - С. 454—465.
3. Векилов Ю.Х. Что такое квазикристаллы / Ю. X. Векилов // Соросовский образовательный журнал. — 1997. — №21. — С. 87—91.
4. Гайдар Г.П. На шляху до створення термоелектропе- ретворювачів на основі нанооб’єктів типу квантових точок, нанодротів і надґраток / Г. П. Гайдар // Sensor Electronics and Microsystem Technologies — 2012. — T. 3, №29. — C. 25—35.
5. Гулямов Г. Влияние температуры на ширину заплещен- ной зоны полупроводника / Г. Гулямов, Н. Ю. Шарибаев // ФІП ФИП PSE. - 2011. -Т. 9, №21. - С. 40—43.
6. Заячук Д.М. Нанотехнології і наноструктури: навч. по¬сібник / Д. М. Заячук. — Львів: Видавництво Національного універ¬ситету “Львівська політехніка”, 2009. — 580 с.
7. Игнатов А.Н. Оптоэлектронные приборы и устройства / А. И. Игнатов. — М.: Эко-Трендз, 2006. — 272 с.
8. Карпов С.В. Фононы в нанокристаллах / С.В. Карпов. — Санкт-Петербург, 2006. — 47 с
9. Поплавко ЮМ. Електрофізика твердих тіл / ЮМ. По¬плавко. — Київ, 2012. — 768 с.
10. Прохода О.С. Особливості зародження та зростання нанокристалів В2-фази в сплаві Al50Ni50. Результати моделю¬вання / О. С. Прохода, А. М. Овруцький, В. Ф. Башев // Вісник Дніпропетровського університету. Фізика. Радіоелектроніка. —
2012. - Т. 20, №>12. - С. 58-62
11. Сичікова Я.О. Отримання надґраток рог-ІпР/топо-ІпР шляхом електрохімічного травління / Я. О. Сичікова // ФІП ФИП PSE. - 2011. -Т. 9, №ol. - С. 60—62.
12. Тихонова С.О. Перспективи розробки інноваційних лікарських препаратів на основі нанотехнологій / С. О. Тихонова,
O. І. Тихонов, О. О. Гайдукова //ВІСНИК ФАРМАЦІЇ. - 2012. - Т. З, №271. - С. 3—7.
13. Чекман И.С. Наноматериалы и наночастицы: класси¬фикация / И. С. Чекман, Н. О. Горчакова, О. Ю. Озейчук // Науко¬вий вісник. — 2009. — Т.23, №22. — С. 188—201.
14. Чекман I. С. Нанофармакологія / I. С. Чекман. — Київ: ПВП “Задруга”, 2011 — 424 с.
15. Чекман І.С. Природні наноструктури та наномеханізми / ТС. Чекман, П.В. Сімонов. — Київ: ПВП “Задруга”, 2012 — 104 с.
16. Щур Д.В. Фулерени: перспективи практичного застосу¬вання в медицині, біології та екології / Д. В. Щур, 3. А. Матисіна, С. Ю. Загинайченко [та ін.] // Вісник Дніпропетровського універ¬ситету. Біологія. Екологія. — 2012. — Вип. 20, Т. 1. — С. 139—145.
17. Assali S. Direct band gap wurtzite gallium phosphide nanowires / S. Assali, I. Zardo, S. Plissard [et al.] // Nano Lett. — 2013. — Vol. 13, №24. -P. 1559—1563.
18. Auyeung E. Synthetically programmable nanoparticle superlattices using a hollow three-dimensional spacer approach /
E. Auyeung, J. I. Cutler, R. J. Macfarlane [et al.] // Nat. Nanotechnol. —
2011. - Vol. 7, №21. -P. 24—28.
19. Bettini J. Experimental realization of suspended atomic chains composed of different atomic species / J. Bettini, F. Sato, P. Z. Coura [et al.] //Nat. Nanotechnol. - 2006. - Vol. 1, №23. - P. 182-185.
20. Brinchi L. Production of nanocrystalline cellulose from lignocellulosic biomass: technology and applications / L. Brinchi,
F. Cotana, E. Fortunati, J. M. Kenny // Carbohydr. Polym. — 2013. — Vol. 94, №21. - P. 154—169.
21. Cruz-Chu E.R Water-silica force field for simulating nanodevices / E. R. Cruz-Chu, A. Aksimentiev, K. Schulten // J. Phys. Chem. B. - 2006. - Vol. 110, №243. - P. 21497-21508
22. Dai Q. The optical and magnetic properties of CoO and Co nanocrystals prepared by a facile technique / Q. Dai, J. Tang // Nanoscale. - 2013. - Vol. 5, №216. - P. 7512-7519.
23. Engheta N. Metamaterials Physics and Engineering Explorations / N. Engheta, W. R. Ziolkowski. — Wiley-IEEE Press, Piscataway, 2006. - 414 p.
24. Gautier C. Chiral N-isobutyryl-cysteine protected gold nanoparticles: preparation, size selection, and optical activity in the UV-vis and infrared / C. Gautier, T. Bbrgi // J. Am. Chem. Soc. — 2006. — Vol. 128, №234. - P. 11079—11087.
25. Goubet N. Modulating physical properties of isolated and self-assembled nanocrystals through change in nanocrystallinity / N. Goubet, C. Yan, D. Polli [et al.] // Nano Lett. — 2013. — Vol. 13, №22. —
P. 504-508.
26. Hens Z. Band-edge exciton fine structure of small, nearly spherical colloidal CdSe/ZnS quantum dots / Z. Hens, T. Stiferle, R.F. Mahrt //ACS Nano. - 2011. - Vol. 5, №>10. - P. 8033-8039.
27. Henzie J. Self-assembly of uniform polyhedral silver nanocrystals into densest packings and exotic superlattices / J. Henzie, M. Grbnwald, A. Widmer-Cooper [et al.] // Nat. Mater — 2011. — Vol. 11, №>2. -P. 131—137.
28. Hur K. Predicting chiral nanostructures, lattices and superlattices in complex multicomponent nanoparticle self-assembly / K. Hur, R. G. Hennig, F. A. Escobedo, U. Wiesner // Nano Lett. - 2012. - Vol. 12, №26. - P. 3218—3223.
29. Johansson M.B. Electronic and optical properties of nanocrystalline WO thin films studied by optical spectroscopy and density functional calculations / M.B. Johansson, G. Baldissera,
I. Valyukh [et al.] // J. Phys. Condens. Matter. — 2013. — Vol. 25, №220. — e205502.
30. Kladko V. Substrate effects on the strain relaxation in GaN/AlN short-period superlattices / V. Kladko, A. Kuchuk, P. Lytvyn [et al.] // Nanoscale Res. Lett. — 2012. — Vol. 7, №21. — P. 289.
31. Kostiainen M.A. Electrostatic assembly of binary nanoparticle superlattices using protein cages / M.A. Kostiainen, P. Hiekkatai- pale, A. Laiho [et al.] // Nat. Nanotechnol. — 2013. — Vol. 8, №21. — P. 52—56.
32. Kumar P. ZnSe/ZnSe:Ag nanoparticles: synthesis, characterizations, optical and raman studies / P. Kumar, J. Singh, K. Ramam, A. C. Pandey // J. Nanosci. Nanotechnol. — 2013. — Vol. 13, №>1. - P. 377—383.
33. Li C.F. Fabrication of nanocrystalline SnO using electron stimulated oxidation / C. F. Li, Z. Q. Liu // Nanotechnology. — 2013. — Vol. 24, №220. - Є205303.
34. Li Q. Wurtzite CuInS and CuInxGa-xS nanoribbons: synthesis, optical and photoelectrical properties / Q. Li, L. Zhai, C. Zou [et al.] // Nanoscale. - 2013. - Vol. 5, №24. - P. 1638-1648.
35. Li X. Preparation of ZnO nanowire using sludge from wastewater treatment / X. Li, F. Zhang, C. Ma [et al.] // J. Nanosci. Nanotechnol. - 2013. - Vol. 13, №28. - P. 5859-5863.
36. Macfarlane R.J. Nanoparticle superlattice engineering with DNA / R. J. Macfarlane, B. Lee, M. R. Jones [et al.] // Science. — 2011. — Vol. 334, №26053. - P. 204—208.
37. Savage J.R. Entropy-driven crystal formation on highly strained substrates / Savage J. R., S. F. Hopp, R. Ganapathy [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2013. - Vol. 110, №223. - P. 9301- 9304.
38. Seek E.I. Comparative study of nanocrystalline titanium dioxide obtained through sol-gel and sol-gel-hydrothermal synthesis / E. I. Seek, J. M. Doca-Rodruguez, E. Pulido Меіібп [et al.] //
J. Colloid. Interface. Sci. - 2013. -№2400. - P. 31-40.
39. Song R.Q. Novel multilamellar mesostructured molybdenum oxide nanofibers and nanobelts: synthesis and characterization / R.Q. Song, A. W. Xu, B. Deng, Y. P. Fang // J. Phys. Chem. B. — 2005. — Vol. 109, №248. - P. 22758—22766.
40. Sun L. Spindle-like alpha-Fe2O3 embedded with TiO2 nanocrystalline: ion implantation preparation and enhanced magnetic properties / L. Sun, W. Wu, S. Zhang [et al.] // J. Nanosci. Nanotechnol. —
2013. - Vol. 13, №28. - P. 5428—5433.
41. Tsu R. Superlattices: problems and new opportunities, nano-solids / R. Tsu // Nanoscale Res. Lett. — 2011. — Vol. 6, №2!. — P. 127.
42. Wang L. Dynamic nanoparticle assemblies / L. Wang, L. Xu, H. Kuang [et al.] // Acc. Chem. Res. — 2012. — Vol. 45, №211. — P. 1916—1926.
43. Wang X. Quantitating the lattice strain dependence of monolayer Pt shell activity toward oxygen reduction / X. Wang, Y. Orikasa, Y. Takesue [et al.] // J. Am. Chem. Soc. — 2013. — Vol. 135, №216. - P. 5938—5941.
44. Xiang G. Size effects in atomic-level epitaxial redistribution process of RuO over TiO / G. Xiang, X. Shi, Y. Wu [et al.l // Sci. Rep. —
2012. - №22. - P. 801.
45. Xu X. An improved AFM cross-sectional method for piezoelectric nanostructures properties investigation: application to GaN nanowires / X. Xu, A. Potiu, R. Songmuang [et al.] // Nano¬technology. - 2011. - Vol. 22, №210. - el05704.
46. Ye X. Tunable plasmonic coupling in self-assembled binary nano¬crystal superlattices studied by correlated optical microspectrophoto¬metry and electron microscopy / X. Ye, J. Chen, B.T. Diroll, C.B. Murray //Nano Lett. - 2013. - Vol. 13, №23. - P. 1291-1297.
47. Yin L.W., Lee S.T. Wurtzite-twinning-induced growth of three- dimensional II-VI ternary alloyed nanoarchitectures and their tunable band gap energy properties / L. W. Yin, S. T. Lee // Nano Lett. — 2009. — Vol. 9, №23. - P. 957—963.
48. Zhang Y, Liu Y, Wang Z.L. Fundamental theory of piezotronics / Y. Zhang, Y. Liu, Z. L. Wang //Adv. Mater. - 2011. - Vol. 23, №227. - P. 3004-3013.
Як цитувати
Нагорна, Т. (1). НАНОСТРУКТУРИ КРИСТАЛІЧНОЇ БУДОВИ: ВЛАСТИВОСТІ, БІОЛОГІЧНЕ, МЕДИЧНЕ ЗАСТОСУВАННЯ. Український науково-медичний молодіжний журнал, 2(81), 102-108. вилучено із http://mmj.nmuofficial.com/index.php/journal/article/view/308
Розділ
Фармація, промислова фармація
