КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 20-72-00173
НазваниеОптоволоконный зонд Раман-люминесцентной спектроскопии и наноструктурированные подложки для исследования биологических объектов
Руководитель Артемьев Дмитрий Николаевич, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева" , Самарская обл
Конкурс №49 - Конкурс 2020 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-304 - Спектроскопия
Ключевые слова Рамановская спектроскопия, оптическое волокно, люминесценция, волоконная брэгговская решетка, интерференционный фильтр, наноструктурированная подложка
Код ГРНТИ29.31.26
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
В рамках проекта планируется разработка оптоволоконного зонда для спектральных исследований (Рамановское рассеяние и люминесценция) биологических объектов. В отличие от адсорбционной, диффузно-рассеянной и эмиссионной спектроскопии для Рамановской и люминесцентной спектроскопии необходимо осуществлять фильтрацию зондирующего лазерного излучения с высокой оптической плотностью (OD 4 и выше, так как доля Рамановского рассеяния составляет порядка менее одной миллионной от упруго рассеянного зондирующего излучения). Для эффективного решения этой задачи планируется исследовать следующие подходы: волоконные брэгговские решетки, миниатюрные оптические фильтры с интерференционными покрытиями и тонкие интерференционные покрытия на торцах регистрирующих волокон. Будут исследованы различные микроструктуры на торце волокна для формирования определенного профиля лазерного пучка в возбуждающем канале и для эффективной регистрации рассеянного излучения в канале детектора. Традиционные Рамановские оптоволоконные зонды как правило включают внешние фильтры, рефракционную микрооптику, что фактически накладывает ограничение на минимальный диаметр зонда (8-10 мм), что не позволяет применять Рамановскую спектроскопию для многих in vivo биомедицинских приложений и в исследованиях с миниатюрными подложками (100-1000 мкм), в которых поперечный размер является критическим параметром. Основная задача данного проекта - исследование методов создания эффективных волоконных Рамановских и люминесцентных зондов с решетками Брэгга или интерференционных фильтров, обеспечивающими фильтрацию с высокой оптической плотностью, а также микроструктурирование дистального конца возбуждающих и регистрирующих волокон. Для исследования биологических объектов планируется использовать наноструктурированные подложки, которые будут выполнять сразу две функции: сортировка объектов по их физическим размерам за счет определенных размеров и расстояний между наноструктурами и аккумуляция исследуемых объектов вокруг формируемых наноструктур. В качестве биологических объектов могут быть использованы различные вирусы (характерные размеры 20-300 нм) или белки крови (от единиц до десятков нм). Научная новизна проекта заключается в исследовании эффективности нанесения волоконных брэгговских решеток на многомодовые волокна различного диаметра с высокой оптической плотностью для фильтрации излучения. Новым результатом будет интегрированная система из миниатюрных оптоволоконных зондов, согласованных с наноструктурированными подложками для исследования в режиме реального времени микроскопических доз вещества позволит.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ