Лаборатория лазерной спектроскопии ИСАН

к.ф.-м.н., доцент Мелентьев П.Н. (melentiev@isan.troitsk.ru)

Достижения современных нанотехнологий широко используются в области оптической био-сенсорики, био-визуализации, наблюдения и исследований различных процессов происходящих на уровне единичных биомолекул и единичных клеток.  Одним из востребованных применений таких подходов является исследование процессов в живой ткани, обнаружения биомаркеров в живой ткани и в кровеносной системе, специфичных для множества заболеваний человека. Тем не менее, несмотря на коммерциализацию многих методов оптической био-сенсорики и био-визуализации есть ряд принципиальных проблем, которые ещё необходимо преодолеть. Магистерская работа направлена на решение одной из самых сложных из существующих проблем - оптической визуализации единичных биомолекул. Эта непростая как с фундаментальной так и с технической точки зрения задача будет решаться с использованием гибридных наноструктур образованных: (i) плазмонными наноструктурами, (ii) окружающей плазмонную наноструктуру диэлектической оболочки, и (iii) содержащихся в диэлектрической оболочке квантовых эмиттеров света (молекул красителя). В магистерской работе будут проведены исследования «плазмонная наночастица + молекулы красителя» гибридных наноструктур, получение спектрально узкой генерации излучения от таких наноструктур, исследованы физические механизмы, ответственные за узкополосную генерацию излучения, а также проведены исследования их использования в задачах био-визуализации единичных молекул, за счёт селективного прикрепления гибридных наноструктур (с использованием антител) к таким биомолекулам.