Нанокомпозитные микрокапсулы, чувствительные к ультразвуку, и их взаимодействие с биологическими объектами

• Автор: Колесникова, Татьяна Александровна
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Микрокапсулы, полученные методом последовательной адсорбции полиэлектролитов

1.1.1. Технология создания полиэлекгролитных микрокапсул

1.1.2. Структура и свойства полиэлекгролитных мультислоев

1.1.3. Физико-химические свойства ПЭ микрокапсул. Проницаемость оболочек и методы капсуляции

1.1.4. Выводы по разделу 1.

1.2. Механические свойства полиэлекгролитных микрокапсул

1.2.1. Определение механических свойств микрокапсул методом осмотического расширения
1.2.1.1. Математическая модель осмотического расширения оболочки микрокапсулы
1.2.1.2. Экспериментальное определение механических свойств микрокапсул методом осмотического расширения
1.2.2. Определение механических свойств микрокапсул методом атомно-силовой спектроскопии
1.2.2.1. Основные принципы атомно-силовой спектроскопии
1.2.2.2. Математическая модель деформации оболочки микрокапсулы под действием приложенной силы
1.2.2.3. Определение модуля Юнга по экспериментальным зависимостям силы от деформации
1.2.2.4. Экспериментальное определение механических свойств микрокапсул методом атомно-силовой спектроскопии
1.2.3. Выводы по разделу 1.
1.3. Ультразвуковое излучение и его применение в нанотехнологии и медицине

1.3.1. Классификация и характеристические свойства ультразвуковых

1.3.2. Распространение ультразвуковых волн в жидкости
1.3.3. Акустическая кавитация
1.3.4. Порог кавитации
1.3.5. Калориметрический метод определения мощности ультразвука.
1.3.6. Действие ультразвука на биологические системы
1.3.7. Использование ультразвука в терапии онкологических
заболеваний
1.3.8. Влияние ультразвука на композитные среды и органические
микрокапсулы
1.3.9. Выводы по разделу 1.
1.4. Взаимодействие полиэлектролитных микрокапсул с биологическими
объектами
1.4.1. Взаимодействие микрокапсул с живыми клетками
1.4.2. Исследование процесса поглощения микрокапсул живыми
клетками методом проточной цитометрии
1.4.3. Выводы по разделу 1.
ГЛАВА 2. НАНОКОМПОЗИТНЫЕ МИКРОКАПСУЛЫ,
ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ К УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКЕ
2.1. Формирование микрокапсул с наночастицами магнетита в структуре оболочки и изучение их чувствительности к ультразвуку
2.1.1. Материалы
2.1.2. Методы исследования
2.1.3. Методика приготовления микрокапсул
2.1.4. Результаты создания и исследования микрокапсул
2.1.4.1. Оптимизация структуры оболочек полиэлектролитных и нанокомпозитных микрокапсул
2.1.4.2. Исследование полиэлектролитных микрокапсул средствами ПЭМ и АСМ
2.1.4.3. Исследование нанокомпозитных микрокапсул с наночастицами
магнетита в структуре оболочки средствами ПЭМ и КЛСМ
2.1.4.4. Исследование морфологических параметров микрокапсул с
наночастицами магнетита в структуре оболочки методом АСМ
2.1.5. Исследование влияния ультразвука на целостность оболочек
полиэлектролитных и нанокомпозитных микрокапсул, функционализированных наночастицами магнетита
2.1.6. Выводы к разделу 2.
2.2. Формирование мультифункциональных микрокапсул с наночастицами магнетита и углеродными нанотрубками в структуре оболочки и изучение их чувствительности к ультразвуку
2.2.1. Материалы
2.2.2. Методы исследования
2.2.3. Методика приготовления микрокапсул
2.2.4. Результаты создания и исследования микрокапсул
2.2.5. Изучение действия магнитного поля на микрокапсулы,
модифицированные наночастицами магнетита и углеродными нанотрубками
2.2.6. Исследование влияния ультразвука на целостность оболочек
микрокапсул, функционализированных наночастицами магнетита и углеродными нанотрубками
2.2.6. Выводы к разделу 2.
2.3. Формирование и изучение свойств нанокомпозитных микрокапсул, функционализированных наночастицами оксида цинка
2.3.1. Материалы
2.3.2. Методы исследования
2.3.3. Методика приготовления микрокапсул
2.3.4. Результаты создания и исследования микрокапсул
2.3.4.1. Исследование процесса формирования полиэлектролитной и
нанокомпозитной оболочки на поверхности коллоидных частиц

поверхностью капсулы (Рис. 1.18 А). Причина данного несимметричного распределения деформации может заключаться в том, что капсула изначально является несколько деформированной в нижней части за счет возникновения адгезии к поверхности стеклянной подложки [93].
•1000 -500 0 500 1000 1500 2000 2
Деформация, нм
Рис. 1.17. Типичные зависимости силы от деформации для 10-мкм 10-слойных капсул PSS/PAH: режимы возрастания (черный) и снятия нагрузки (серый) [93].
Рис. 1.18. Возможные деформации сферической эластичной оболочки микрокапсулы: сплющивание (А) и выгибание (Б). Л - радиус микрокапсулы, И - толщина оболочки, Л - деформация [93].
На среднем участке кривой (Рис. 1.17, участок Б, вложенные изображения 3 и 4) наблюдается увеличение контактной площади, т.е. в данном случае деформация происходит как на границе капсулы со стеклянной сферой, так и на границе с подложкой. При дальнейшем увеличении действующей силы (Рис. 1.17, участок В, вложенные изображения 5 и 6) оболочка капсулы в области контакта сминается и выгибается внутрь (Рис. 1.18 Б). Определение точной формы микрокапсулы в изогнутом состоянии является сложной задачей, так как при расчете в данном случае необходимо пользоваться нелинейными соотношениями Кармана [95, 96].