Аннотация:Углеродные наночастицы (УНЧ) привлекают большое внимание какмногофункциональные реагенты для биомедицинских и аналитических применений,благодаря своей яркой флуоресценции в широком спектральном диапазоне иотсутствию токсичности. В настоящее время активно исследуют возможностьприменения УНЧ с примесью гадолиния (Gd) как контрастных агентов для медицинскойдиагностики методом магниторезонансной томографии (МРТ) вместо используемыхсейчас хелатных комплексов на основе гадолиния [1, 2].В данной работе была синтезирована серия образцов УНТ с разнымиконцентрациями Gd (УНЧ-Gd) гидротермальным методом из водных растворовлимонной кислоты, мочевины и хлорида гадолиния при температуре 150 oC в течение 3часов. Коллоидные растворы синтезированных УНЧ с примесью Gd очищали отнесвязанных ионов и остатков прекурсоров выдержкой в диализных пакетах с размеромпор 500 Да в течение 3 часов. Количественное определение концентрации атомов Gd,химически связанных с УНЧ, проводили с помощью спектрофотометрического анализадиализного раствора. По результатам просвечивающей электронной микроскопии(ПЭМ) размер УНЧ составил 3-16 нм, а EDX анализ показал соответствие егосодержания концентрации легирующей добавки в растворе прекурсоров. С помощьюРФЭС и ИК-спектроскопии удалось определить состав функциональных групп УНЧ испособы координации с ними ионов Gd3+.При измерении оптических свойств УНЧ-Gd было установлено, что максимумпоглощения света расположен вблизи 345 нм, а максимум спектров флуоресценциисоответствует длине волны 435 нм. По данным спектроскопии электронногопарамагнитного резонанса зафиксировано увеличение числа парамагнитных ионов Gd3+,обладающих спином 7/2, в суспензиях УНЧ-Gd при увеличении концентрации Gd впрекурсоре. Измерения времен релаксации спинов протонов в установке на основе МРТсканера выявили эффект усиленной протонной релаксации в водных растворах УНЧ-Gdкак для продольного (T1), так и для поперечного (T2) времен. Показатели удельнойскорости релаксации (релаксивности) для УНЧ-Gd с оптимизированной концентрациейGd при этом оказались выше аналогичных значений для коммерчески используемыхпрепаратов на основе хелатных комплексов гадолиния, что открывает возможностииспользования полученных наночастиц как контрастных агентов в медицинскойдиагностике.
