ДИСТАНЦИОННАЯ АКТИВАЦИЯ УЛЬТРАКОРОТКИМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ИМПУЛЬСАМИ ЛИПОСОМАЛЬНЫХ КАПСУЛ, СОДЕРЖАЩИХ ЗОЛОТЫЕ НАНОСТЕРЖНИ

 

Ю. В. Гуляев ¹, В. А. Черепенин ¹, И. В. Таранов ¹, В. А. Вдовин ¹, А. А. Ярославов ^{1, 2}, В. П. Ким ^{1, 3}, Г. Б. Хомутов ^{1, 3} 

¹ Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

² Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова

³ Физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова

 

Статья поступила в редакцию 2 ноября 2015 г.

 

Аннотация. Обнаружен эффект декапсуляции нанокомпозитнных липосомальных капсул, содержащих анизотропные наночастицы (наностержни) золота, вызванный воздействием на них ультракоротких электрических импульсов. Описан механизм разрушения липосомальной оболочки капсул вблизи полюсов проводящих золотых наностержней в результате импульсного электрического воздействия. Получено выражение для критического значения напряженности импульсного электрического поля, определяющего порог возникновения данного эффекта, численное значение которого согласуется с полученными экспериментальными данными. Экспериментально показано, что обнаруженный эффект декапсуляции обусловлен наличием золотых наностержней, связанных с липосомальной оболочкой капсул, и не возникает при их отсутствии.

Ключевые слова: капсула, липосомы, структура, золотые наностержни, полиэлектролиты, импульсное электрическое поле.

Abstract. The effect of decapsulation of nanocomposite liposomal capsules containing anisotropic gold nanoparticles (nanorods) caused by their treatment using ultrashort external electric field pulses have been discovered. The mechanism of the liposome capsule shell destruction in the pole areas of conductive gold nanorods caused by external pulsed electrical stimulation was described. An expression for the critical value of the applied pulsed electric field which determines the threshold for the onset of the decapsulation effect have been obtained. The theoretical calculated numerical value of threshold pulsed electric field was consistent with the obtained experimental data. It was shown experimentally that the observed decapsulation effect was caused by the presence of gold nanorods bound with the liposomal capsule shell, and that the decapsulation effect did not occur in liposomes in the absence of gold nanorods.

Keywords: capsule, liposomes, structure, gold nanorods, polyelectrolytes, pulse electric field.