Трехэтапный синтез композитных наноматериалов на основе железа и золота методами лазерной абляции и вспомогательного ультразвукового воздействия
Российский научный фонд, Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами, 24-12-20015
Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, Государственное задание, FZUN-2024-0019
Черников А.С.
1, Кочуев Д.А.
1, Чкалов Р.В.
1, Дзуc М.А.
1, Шингарёва Е.И.
1, Хорьков К.С.
11Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых, Владимир, Россия

Email: khorkov@vlsu.ru
Поступила в редакцию: 9 декабря 2025 г.
В окончательной редакции: 9 декабря 2025 г.
Принята к печати: 9 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 2 апреля 2026 г.
Представлены результаты применения трехэтапного синтеза композитных наночастиц, в основе которого лежит комбинация методов фемтосекундной лазерной абляции и ультразвукового воздействия. Синтез осуществлен методом лазерной абляции в деионизованной воде и методом лазерной абляции в газовой среде (аргон или воздух) в присутствии магнитного или электростатического поля. Используемый подход привел к формированию композитных магнито-плазмонных наночастиц с конфигурацией "ядро-сателлиты". Для двух типов рассматриваемых композитных наночастиц наблюдалось красное смещение положения плазмонного резонанса с 520 nm (исходные золотые наночастицы) до 545-548 nm (композитные магнито-плазмонные наночастицы). Нагрев растворов композитных наночастиц Fe3O4-Au и PVP α-Fe-Au с концентрацией 0.06 и 0.07 mg/ml составил 10.6 oC и 16.2 oC соответственно. Полученные экспериментальные данные подтверждают возможность применения предлагаемого комбинированного подхода для создания композитных наночастиц, обладающих магнитными и плазмонными свойствами. Данный подход позволил гибко варьировать условия синтеза для получения наночастиц с необходимыми свойствами. Ключевые слова: лазерная абляция, лазерная фрагментация, магнитные наночастицы, наночастицы золота, композитные наночастицы, фототермический отклик, магнито-плазмонные наночастицы.
- A.A. Popov, Z. Swiatkowska-Warkocka, M. Marszalek, G. Tselikov, I.V. Zelepukin, A. Al-Kattan, S.M. Deyev, S.M. Klimentov, T.E. Itina, A.V. Kabashin. Nanomaterials, 12 (4), 649 (2022). DOI: 10.3390/nano12040649
- P. Hu, S. Zhang, T. Wu, D. Ni, W. Fan, Y. Zhu, R. Qian, J. Shi. Adv. Mater., 30 (31), 1801690 (2018). DOI: 10.1002/adma.201801690
- A. Basagni, V. Torresan, P. Marzola, M.B.F. van Raap, L. Nodari, V. Amendola. Faraday Discuss., 242, 286 (2023). DOI: 10.1039/D2FD00087C
- Q. Gu, J. Zhu, G.J. Weng, J.J. Li, J.W. Zhao. Microchim. Acta, 189 (12), 470 (2022). DOI: 10.1007/s00604-022-05559-0
- D.C. Luther, R. Huang, T. Jeon, X. Zhang, Y.W. Lee, H. Nagaraj, V.M. Rotello. Adv. Drug Deliv. Rev., 156, 188 (2020). DOI: 10.1016/j.addr.2020.06.020
- A.S. Goncalves, C.F. Rodrigues, A.F. Moreira, I.J. Correia. Acta Biomater., 116, 105 (2020). DOI: 10.1016/j.actbio.2020.09.008
- S. Hossen, M.K. Hossain, M.K. Basher, M.N.H. Mia, M.T. Rahman, M.J. Uddin. J. Adv. Res., 15, 1 (2019). DOI: 10.1016/j.jare.2018.06.005
- A. Mittal, I. Roy, S. Gandhi. Magnetochem., 8 (9), 107 (2022). DOI: 10.3390/magnetochemistry8090107
- H. Gavilan, S.K. Avugadda, T. Fernandez-Cabada, N. Soni, M. Cassani, B.T. Mai, R. Chantrell, T. Pellegrino. Chem. Soc. Rev., 50 (20), 11614 (2021). DOI: 10.1039/D1CS00427A
- O.Y. Griaznova, I.B. Belyaev, A.S. Sogomonyan, I.V. Zelepukin, G.V. Tikhonowski, A.A. Popov, A.S. Komlev, P.I. Nikitin, D.A. Gorin, A.V. Kabashin, S.M. Deyev. Pharmaceutics, 14 (5), 994 (2022). DOI: 10.3390/pharmaceutics14050994
- J. Kadkhoda, A. Tarighatnia, J. Barar, A. Aghanejad, S. Davaran. Photodiagnosis Photodyn. Ther., 37, 102697 (2022). DOI: 10.1016/j.pdpdt.2021.102697
- A.B. Bucharskaya, N.G. Khlebtsov, B.N. Khlebtsov, G.N. Maslyakova, N.A. Navolokin, V.D. Genin, E.A. Genina, V.V. Tuchin. Materials, 15 (4), 1606 (2022). DOI: 10.3390/ma15041606
- A. Sood, V. Arora, J. Shah, R.K. Kotnala, T.K. Jain. Mater. Sci. Eng. C, 80, 274 (2017). DOI: 10.1016/j.msec.2017.05.079
- M. Muniz-Miranda, F. Muniz-Miranda, E. Giorgetti. Nanomaterials, 10 (1), 132 (2020). DOI: 10.3390/nano10010132
- N.G. Semaltianos, G. Karczewski. ACS Appl. Nano Mater., 4 (7), 6407 (2021). DOI: 10.1021/acsanm.1c00715
- A.A. Laktionov, I.V. Sozaev, D.I. Tselikov, G.V. Tikhonovskii, M.S. Grigor'yeva, S.M. Klimentov, I.N. Zavestovskaya, A.V. Kabashin, A.A. Popov. Bull. Lebedev Phys. Inst., 51 (Suppl 7), S602 (2024). DOI: 10.3103/S1068335624601821
- M. Jelic, E. Muhlhausen, M. Kamp, F. Pohl, S. Riegg, M. Wickleder, G. Beck. Nano Struct. Nano-Objects, 39, 101246 (2024). DOI: 10.1016/j.nanoso.2024.101246
- U.E. Kurilova, A.S. Chernikov, D.A. Kochuev, L.S. Volkova, A.A. Voznesenskaya, R.V. Chkalov, D.V. Abramov, A.V. Kazak, I.A. Suetina, M.V. Mezentseva, L.I. Russu, A.Yu. Gerasimenko, K.S. Khor'kov. Biomed. Eng., 58, 106 (2024). DOI: 10.1007/s10527-024-10376-1
- А.С. Черников, Д.А. Кочуев, М.А. Дзус, А.А. Вознесенская, У.Е. Курилова, Р.В. Чкалов, А.В. Казак, А.Ю. Герасименко, К.С. Хорьков. ФТТ, 66 (12), 2210 (2024). DOI: 10.61011/FTT.2024.12.59597.6290PA
- U.E. Kurilova, A.S. Chernikov, D.A. Kochuev, L.S. Volkova, A.A. Voznesenskaya, R.V. Chkalov, D.V. Abramov, A.V. Kazak, I.A. Suetina, M.V. Mezentseva, L.I. Russu, A.Yu. Gerasimenko, K.S. Khorkov. J. Biomed. Photonics Eng., 9 (2), 020301 (2023). DOI: 10.18287/JBPE23.09.020301
- C. Devos, A. Bampouli, E. Brozzi, G.D. Stefanidis, M. Dusselier, T. Van Gerven, S. Kuhn, Chem. Society Rev., 54 (1), 85 (2025). DOI: 10.1039/D4CS00148F
- E.A. Moaca, C.G. Watz, V. Socoliuc, R. Racoviceanu, C. Pacurariu, R. Ianos, S. C\^i nta-P\^i nzaru, L.B. Tudoran, F. Nekvapil, S. Iurciuc, C. Soica, C.A. Dehelean. Nanomaterials, 11 (5), 1189 (2021). DOI: 10.3390/nano11051189
- M. Sedki, G. Zhao, S. Ma, D. Jassby, A. Mulchandani, Sensors, 21 (3), 883 (2021). DOI: 10.3390/s21030883
- Y. Hirano, Y. Kasai, K. Sagata, Y. Kita. Bull. Chem. Society Jpn., 89 (9), 1026 (2016). DOI: 10.1246/bcsj.20160114