Скачати повний текст

Експериментально вивчено фармакологічні та токсикологічні властивості жиророзчинного екстракту із зародків пшениці - препарату "Гермогран". Встановлено, що він належить до мало небезпечних (4 класу) препаратів з високим ступенем засвоєння. Проведені дослідження дозволили вперше виявити адаптогенні властивості препарату з зародків пшениці. У субтоксичних дозах препарат сприяє підвищенню показників "психічної" працездатності (майже удвічі), перенесенню фізичних навантажень та екстремальних ситуацій, викликаних дією токсикантів (азотнокислим сріблом, аміаком, ветазолемь, строфантином). Гермогран виявляє антиоксидантну активність, зменшує вміст малонового діальдегіду в гомогенаті печінки на 75 %. Гермогран справляє ранозагоювальну дію та протидіє виникненню ускладнень. За загальнофармакологічною та специфічною дією гермогран не поступається за ефективністю обліпиховій олії. Встановлено низьку токсичність препарату з зародків пшениці, специфічну кардіозахисну і антитоксичну та виражену антиоксидантну активність, а також стимулювальний вплив на психічну та фізичну працездатність у поєднанні з імуномодулюючою дією, що обумовлює можливість і перспективність клінічного використання гермограну як адаптогену, що підвищує адаптацію організму до несприятливих факторів зовнішнього середовища (іонізуючого опромінення, підвищення працездатності у екстремальних ситуаціях) та для зменшення токсичних уражень лікарськими засобами (серцевими глікозидами, пітуітрином, аміаком, азотнокислим сріблом).

  Скачати повний текст

Вперше досліджено та запропоновано для практичного використання сульфаматно-тіосульфатний електроліт катодного осадження покриття нікель - срібло.

  Скачати повний текст

Наведено результати комплексного експериментально-клінічного дослідження гідроксилапатитної кераміки, збагаченої іонами срібла, введеного в структуру кераміки - градієнтно та рівномірно з концентрацією 0,5; 1,0 та 2,0 ваг %. За результатами експериментів культивування мезенхімальних клітин і кісткового мозку за присутності гранул гідроксилапатиту, збагаченого сріблом, встановлено його біосумісність і відсутність цитотоксичної дії. За допомогою бактеріологічних досліджень доведено його бактерицидну дію на St. aureus, Ps. aerogunous та E. coli з найбільш вираженим ефектом на E. coli. Відзначено, що ефект бактерицидної дії був більшим з підвищенням концентрації срібла та за градієнтного розташування срібла у структурі кераміки. Максимально вираженим був ефект порошку гідроксилапатиту. Встановлено, що гідроксилапатит зі сріблом не порушує направленості остеорепаративного процесу у кістковій порожнині. Спостережено відставання у формуванні кісткового регенерату через використання градієнтної форми кераміки. Темпи кісткоутворення та площі знов сформованої кісткової тканини навколо гранул гідроксилапатиту зі сріблом у інфікованій St. aureus кістковій порожнині були набагато більшими, ніж за використання гідроксилапатиту без срібла. Проведено успішну апробацію гідроксилапатиту зі сріблом у клініці для лікування 15 хворих з інфікованими кістковими порожнинами та у разі високого ступеня ризику післяопераційного запального ускладнення кісток.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено питання підвищення ефективності лікування хронічних перодонтитів шляхом розробки нових пломбувальних матеріалів згідно до вимог і методик міжнародного стандарту ISO для постійної та тимчасової обтурації кореневих каналів зубів. Як наповнювач застосовано сучасний синтетичний остеопластичний матеріал - гідроксоапатит ультрадисперсний, легований сріблом. Одержано та систематизовано дані про протимікробні, фізико-механічні, адгезивні властивості силерів різних груп та проведено їх порівняльне дослідження. Доведено переваги розроблених пломбувальних матеріалів. Запропоновано практичні рекомендації щодо клінічного застосування силерів різних груп. Ефективність ендодонтичного лікування хронічних періодонтитів з застосуванням розроблених пломбувальних матеріалів підтверджено результатами клініко-рентгенологічних досліджень за безпосередніх і віддалених термінів.

  Скачати повний текст

Оптимізовано існуючі та розроблено нові методи одержання срібловмісних композиційних матеріалів і дисперсного срібла. Вперше одержано мікро- та нанокомпозити з дисперсій срібла в реакційноздатних аміновмісних акрилатних моно- й олігомерах. Синтезовано реакційноздатні мономерні суміші з диспергованим сріблом. Вперше встановлено взаємозв'язок форми та розміру дисперсного срібла, одержаного реакцією взаємодії неорганічних або органічних солей срібла з відновниками (аліфатичними або ароматичними амінами), від структури вихідних компонентів, що дозволило одержати срібловмісні композитні полімерні матеріали з контрольованими структурою та властивостями. Розроблено новий метод одержання кополіуретанових або поліуретанакрилатних срібловмісних композитів сорбцією іонів срібла з водного розчину його солі.

  Скачати повний текст

Розроблено патогенетично обгрунтований спосіб лікування та профілактики загострень хронічного періодонтиту з використанням композиції для тимчасового пломбування кореневих каналів, яка містить вітамін E, метронідазол, барію сульфат і ультрадисперсний гіроксиапатит, легований сріблом. Доведено етіологіну роль 21-го виду суворо анаеробних бактерій у розвитку хронічного періодонтиту, вивчено їх антилізоцимну, антикомплементарну й антиімуноглобулінову активність. Детально досліджено імунний і метаболічний статус пацієнтів з хронічним періодонтитом. Запропоновано триетапний спосіб лікування таких хворих з використанням композиції для тимчасового пломбування кореневих каналів зубів, що має значний антибактеріальний ефект, імунокоригувальну й антиоксидантну дію та у 2 - 5 разів зменшує частоту розвитку загострень захворювання протягом 24-х місяців.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано можливість підвищення експлуатаційної надійності силових електроконтактних з'єднань контакторів головного контролера ЕКГ-8Ж та електропневматичних контакторів ПК-96-101 електровозів зміннного струму шляхом заміни мідно-вольфрамових і срібломістких контактів новими композиційними матеріалами (псевдосплавами). Проаналізовано особливості роботи та види відмов контакторів ЕКГ-8Ж і ПК-96-101 електровозів змінного струму. Досліджено технологічні характеристики обраних електропровідникових матеріалів для напайок на контакти. Розроблено імовірнісну модель і методику оцінювання екстремальної параметричної надійності контактних з'єднань за критерієм контактного опору. Вперше встановлено закономірності зношування контактів контакторів ЕКГ-8Ж і ПК-96. Досліджено зміну контактного опору та температури контактів з різних матеріалів за реальних умов експлуатації електровозів. Розроблено методику та проведено числове порівняльне оцінювання технологійної й експлуатаційної стабільностей, а також показників параметричної надійності контактів за критерієм їх зношування.

  Скачати повний текст

Досліджено аспекти профілактики раннього тромбозу ділянки реконструкції артерій стегно-підколінно-гомілкового сегмента у хірургічному лікуванні критичної ішемії тканин нижніх кінцівок, спричиненої облітеруючим аетросклерозом. Установлено, що облітеруючий склероз призводить до підвищення активності судинно-тромбоцитарного механізму тромбоутворення. Вивчено активність цього механізму в матеріалах реконструкції: ендартеректомованій артерії, реверсованій аутовені, алошунті. Розроблено методи зниження активності судинно-тромбоцитарного механізму тромбоутворення матеріалів, використаних для ауто- та алошунтуючих операцій шляхом насичення їх стінки електролітним сріблом. На підставі результатів вивчення особливостей атеросклеротичної та центральної гемодинаміки, а також типів поширеності аетросклеротичного процесу розроблено показання до реконструктивних операцій прямої та непрямої реваскуляризації. Запропоновано використання вивернутої аутовени для шунтування та операції стегно-бітібіального шунтування як методів профілактики тромбозу сегмента реконструкції та шляхів відтоку від нього.

  Скачати повний текст

Розглянуто геологію срібної мінералізації і геохімічних властивостей поведінки срібла в архейській Білозерській зеленокам'яній структурі. Встановлено середній вміст срібла за типами порід, визначено місцевий геохімічний фон, виявлено велику кількість аномалій та рудопроявів срібла. Висвітлено два різновікових, але просторово сполучених типи мінералізації срібла - комплексний (срібло з домішкою золота і платиноїдів) та золото-срібний з провідною роллю срібла. Показано, що комплексний тип є близьким до малосульфідної золото-сульфідно-кварцевої рудної формації та характеризується гідротермально-метасоматичним способом відкладення речовини. Золото-срібний тип віднесено до золото-срібло-сульфідної рудної формації з гідротермально-секреційним способом відкладення речовини. Визначено геологічні особливості та передумови виявлення двох рудно-формаційних типів срібловмісних руд, відмічено необхідність детальних пошуків у межах аномальних зон.

  Скачати повний текст

З використанням методів малокутової дифракції рентгенівських променів, адсорбції-десорбції гексану, атомно-силової мікроскопії (СМ), сканувальної електронної мікроскопії (СЕМ) та електронної мікроскопії у режимі пропускання (ПЕМ) підтверджено формування мезопористої структури плівок після видалення темплату у разі прожарювання за 773 К.

  Скачати повний текст

Досліджено структурно-функціональні закономірності адаптивної трансформації тканинних компонентів органів кровотворення у телят як представників виду продуктивних зрілонароджуючих ссавців у неонатальному і молочному періодах. Доведено взаємозв'язок структурно-функціональної організації тканинних компонентів органів кровотворення новонароджених (добових) телят з їх організменним статусом. Визначено критерії морфо-функціонального статусу паренхіматозних (гемопоетичних) і стромальних (мікрооточення) тканинних компонентів органів кровотворення новонароджених, 10-, 20-, 30-, 120-добових телят. Встановлено закономірності локалізації та адаптивної трансформації остеобластичного, гемопоетичного і жовтого кісткового мозку в скелеті телят неонатального і молочного періодів. Виявлено взаємозалежність адаптивних перетворень паренхіматозних і стромальних компонентів в органах універсального гемо- та лімфопоезу. Наведено гіпотезу взаємозв'язку інтенсивності адаптивної трансформації кісткового мозку з життєздатністю матуронатних продуктивних тварин. Розроблено модифікації методик виготовлення, забарвлення та імпрегнації сріблом тонких (15 - 25 мкм) зрізів органів кровотворення.

  Скачати повний текст

Розроблено нові способи управління структурою, фазовим складом і поверхневими характеристиками нанорозмірних частинок металів, досліджено механізм і встановлено основні закономірності формування порошків, модифікування і стабілізація їх поверхні. На основі вивчення структури і властивостей феромагнетиків розроблено технологію створення нанорозмірних порошків металів з заданими фізико-хімічними і медико-біологічними властивостями в процесі їх формування і захищеною поверхнею від окислення, що реалізуються одночасно (без аналога). Вперше встановлено вплив магнітних полів, створених мікрокристалами заліза, на мікроводорості, мікроорганізми-сапрофіти і паразити, нормальні і патологічні клітини. На основі досліджень фізичних, фізико-хімічних та медико-біологічних властивостей нанорозмірних порошків феромагнетиків і механізму їх дії на біологічні системи створено нові препарати для медицини, які базуються на дії магнітних полів феромагнетиків та специфічній дії кожного окремо метала-добавки і визначено напрямки практичного їх застосування (хірургія, ендокринологія, онкологія, нейроонкологія, інші). Зроблено висновок, що використання феромагнетиків та композиційних порошків на основі заліза зі сріблом, золотом, платиною, міддю і цинком відкривають принципово нові можливості та області їх практичного застосування в біології та медицині.

  Скачати повний текст

Сучасні інформаційні технології потребують нових та ефективних рішень в області запису та зберігання інформації. Ключовим напрямом для вирішення цих задач є розробка нових функціональних матеріалів. Одними із таких матеріалів є халькогенідні стекла, для яких властиві: прозорість в ІЧ області спектру, відносно великі значення лінійного і нелінійного показника заломлення та прояв різноманітних фотоіндукованих явищ. Це робить їх перспективними матеріалами для створення приладів ІЧ оптики, середовищ для запису інформації, елементів фотоніки, оптоелектроніки та ін.Відомо, що фізико-хімічні властивості халькогенідних стекол можна змінювати шляхом зміни складу, легування та дії зовнішніх чинників. Детальне вивчення структурних властивостей ХС дозволить краще зрозуміти процеси утворення поверхневих рельєфів на тонких плівках та багатошарових халькогенідних наноструктурах і розширить можливості використання даних матеріалів в якості середовищ для запису інформації. Тому вивчення взаємозв'язку атомної структури та локальних, інтегральних фізичних властивостей модифікованих халькогенідних стекол є необхідним для вирішення ряду фундаментальних проблем фізики неупорядкованого стану, що визначає актуальність та практичну цінність даної роботи. Метою дисертаційної роботи є встановлення впливу складу, легування на структурні властивості об'ємних халькогенідних стекол і можливості прикладного застосування тонких халькогенідних плівок і багатошарових наноструктур на їх основі в якості матеріалів для голографії та отримання елементів фотоніки.У дисертації було отримано наступні наукові результати:• Виявлено, що для розрізів As-S-Sb, As-Se-S, As2Se3:Mn відбуваються зміни у структурі ближнього порядку. Для систем As2S3:Ag, As-S-Ge – зміни неістотні.• З'ясовано, що в композиційних розрізах As-S-Sb, As-Se-Ge, As-Se-S, As-S-Ge, As2Se3:Mn, As2S3:Ag при зміні композиції або легуванні сріблом і марганцем відбувається відносна зміна концентрації основних структурних одиниць та нестехіометричних молекулярних фрагментів.• Вперше показано можливість прямого електронно-променевого запису на халькогенідних плівках As38S36Se26 та As3S77Ge20. Формування рельєфу добре описується експоненційною залежністю від часу експозиції та може бути пояснено зарядовою моделлю.• Показано, що композитні багатошарові наноструктури As2S3:Ag/Se дають можливість реалізувати одностадійний оптичний запис поверхневого рельєфу голографічних граток без стадії селективного травлення.Практична цінність дисертаційної роботи полягає у тому, що проведені дослідження розширюють наукове підґрунтя щодо розуміння структури халькогенідних стекол, дають змогу оптимізувати процеси утворення поверхневого рельєфу на тонких плівках та багатошарових халькогенідних наноструктурах. Отримані результати показують перспективність використання даних матеріалів в якості середовищ для запису інформації та виготовлення оптичних елементів.^UModern information technologies need new and effective solutions in the field of recording and storage of information. The key direction for solving these problems is the development of new functional materials. One of such materials are chalcogenide glasses, that are characterized by: transparency in the IR range of the spectrum, relatively large values of linear and nonlinear refractive indices and the manifestation of various photoinduced phenomena. It makes them promising materials for the designing of devices for infrared optics, information recording, photonics and optoelectronics, etc.It is known that the physicochemical properties of chalcogenide glasses can be varied by changing the composition, doping and by influence of external factors. Detailed study of the structural properties of chalcogenide glasses will provide a deeper understanding of the processes of surface relief formation on thin films and multilayer chalcogenide nanostructures and will expand the possibilities of using these materials as media for information recording. Therefore, the study of the relationship between atomic structure and local, integral physical properties of modified chalcogenide glasses is necessary to solve an amount of fundamental problems in the disordered state physics, that determines the relevance and practical value of this work.The aim of the dissertation is to analyze the influence of composition, doping on the structural properties of bulk chalcogenide glasses and the possibility of application of thin chalcogenide films and multilayer nanostructures based on them as materials for holography and photonics.The following scientific results were obtained in the dissertation:• It was found the changes in short-range order for the glasses As-S-Sb, As-Se-S, As2Se3: Mn. At the same time for As2S3: Ag, As-S-Ge systems these changes are insignificant.• It was found the relative change in the concentration of basic structural units and non-stoichiometric molecular fragments of As-S-Sb, As-Se-Ge, As-Se-S, As-S-Ge, As2Se3:Mn, As2S3:Ag due to the changing of the composition or doping with silver and manganese.• For the first time it was shown the possibility of direct electron beam recording on chalcogenide films As38S36Se26 and As3S77Ge20. The relief formation was described by the exponential dependence on the exposure time and can be explained by the charge model.• It was shown that composite multilayer nanostructures As2S3:Ag/Se are suitable for realization of the one-stage optical recording of the surface relief of holographic gratings without the stage of selective etching.The practical value of the dissertation is that the research expands the scientific basis for better understanding the structure of chalcogenide glasses, allows to optimize the processes of surface relief on thin films and multilayer chalcogenide nanostructures. The obtained results show the prospects of using these materials as media for information recording and optical elements manufacturing.

Дисертація присвячена виявленню впливу технологічних параметрів обробки синтезованого осаду нестехіометричного ГАП розчинами органічних кислот та легування його кремнієм на фізико-хімічні та біологічні властивості отриманої КФК; створення наноструктурованої композитної кераміки, що містить компоненти різні за розчинністю; створення біосумісної антибактеріальної поверхні з ГАП зі сріблом на титанових імплантатах для розробки матеріалів, що використовуватимуться в регенеративній медицині з метою пластики великих кісткових дефектів. Встановлено, що обробка осаду нестехіометричного ГАП аскорбіновою кислотою дозволяє отримати трифазну КФК (α-ТКФ, β-ТКФ і ГАП) в інтервалі температур 800 °C1300 °C з різним співвідношенням фаз, а легування осаду кремнієм сприяє утворенню трифазної КФК в інтервалі 800 -1200 °C. Визначено потенційні температури відпалу для отримання структур більш схильних до резорбції та з більшою розчинністю. Модифікування КФК кислотами та кремнієм сприяє утворенню наноструктури, при цьому адсорбційна активність модифікованих матеріалів збільшилась майже вдвічі. Створено композитну наноструктуровану КФК, що складається з наночастинок сфероїдної форми з трифазної КФК (ГАП, β-ТКФ, α-ТКФ) та голчатого типу β-ТКФ. Від інших композитних КФК цей матеріал відрізняється тим, що складається не з голчатих кристалів ГАП, які отримують високовартісним методом, а голчатих кристалів β-ТКФ, отриманих методом хімічного осадження. За результатами доклінічних досліджень модифікованих КФК та композитної КФК встановлено, що оптимізовані за технологічним параметрам матеріали володіють остеоіндуктивними властивостями. Отримано антибактеріальні покриття з гідроксиапатиту методом мікроплазмового напилення ГАП, легованого сріблом, та покриття з ГАП, на яке нанесені наночастинки срібла плазмовим диспергуванням у вакуумі. Встановлено, що обидва типи покриттів чинять антибактеріальний вплив на всі досліджені патогенні тест-культури мікроорганізмів. За результатами доклінічних досліджень КФК та покриттів на титанових імплантатах отримано Сертифікат відповідності технічному регламенту №753 щодо медичних виробів згідно з вимогами ISO 13485, №UA.TR.039.1204, №217 від 15.09.2020 року, це дає дозвіл на використання розроблених матеріалів в клініках України. Ключові слова: гідроксиапатит, трикальційфосфат, розчинність, адсорбційна активність, нанорозмірні частинки, нанопори, наноструктурування, трифазна та композитна кальцій-фосфатна кераміка.^UThe thesis is devoted to revealing of influence of technological parameters of the treatment with organic acid solutions and silicon doping of the synthesized sediment of nonstoichiometric HAP on physicochemical and biological properties of the received CPC; creation of nanostructured composite ceramics containing components of different solubility; creation of a biocompatible antibacterial surface with silver containing HAP on titanium implants for the development of materials to be used in regenerative medicine for the bone grafting of large defects. It was found that treatment of non-stoichiometric HAP precipitate with ascorbic acid allows to obtain three-phase CPC (α-TCP, β-TCP and HAP) in the temperature range of 800-1300 °C with different phase ratios, while doping of the precipitate with silicon promotes the formation of threephase CPC in the temperature range of 800-1200 °C. Potential annealing temperatures to obtain structures more prone to resorption and with greater solubility have been determined. Modification of the CPC with acids and silicon promotes the formation of a nanostructure, increasing the adsorption activity of modified materials almost twice. A composite nanostructured CPC consisting of spheroid nanoparticles with three-phase CPC (HAP, β-TCP, α-TCP) and needle-type β-TCP was created. This material differs from other composite CPCs in that it consists of β-TCP needle crystals obtained by chemical precipitation instead of needle-shaped HAP crystals obtained by a high-cost method. According to the results of preclinical studies of modified CPC and composite CPC, it was found that the materials optimized for technological parameters have osteoinductive properties. Antibacterial HAP coatings were obtained: by the method of microplasma spraying of silverdoped HAP and HAP coating, on which silver nanoparticles were applied by plasma dispersion in vacuum. It was found that both types of coatings have an antibacterial effect on all studied pathogenic test cultures of microorganisms. According to the results of preclinical studies of CPC and coatings on titanium implants received the Certificate of Conformity to the technical regulations №753 for medical devices in accordance with the requirements of ISO 13485, №UA.TR.039.1204, №217 from 15.09.2020, which allows using the developed materials in clinics of Ukraine. Key words: hydroxyapatite, tricalcium phosphate, solubility, adsorption activity, nanosized particles, nanopores, nanostructuring, three-phase and composite calcium-phosphate ceramics.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наук за спеціальністю 02.00.21 Хімія твердого тіла. – Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, Чернівці, 2021. В дисертаційній роботі досліджено вплив термодинамічних умов синтезу на електронну, кристалічну структури і розміри металевих та напівпровідникових наночастинок, створення гібридних структур напівпровідник-метал та композити складу нанокристали CdTe/CdS – монокристали неорганічних солей, а також вплив зовнішніх параметрів на оптичні властивості синтезованих матеріалів. Основною метою докторської роботи було дослідити закономірності впливу умов синтезу, хімічного та структурного складу металічних, навіпровідникових та гібридних наночастинок на їх функціональні характеристики, зокрема на сенсорні та світлоперетворювальні властивості. В дисертаційній роботі досліджено вплив термодинамічних умов синтезу на електронну, кристалічну структури і розміри металевих та напівпровідникових наночастинок, створення гібридних структур напівпровідник-метал та композити складу нанокристали CdTe/CdS – монокристали неорганічних солей, а також вплив зовнішніх параметрів на оптичні властивості синтезованих матеріалів. Зокрема вперше:Досліджено та узагальнено методи фотостимульованого синтезу для одержання наночастинок срібла декаедричних, сферичних та призматичних форм, поруватих нанострижнів золота, встановлено окисно-відновну природу таких реакцій.Виявлено, що при опроміненні світлом із довжиною хвилі 450-460 нм розчину наночастинок Ag, стабілізованих бензоатами, відбуваються послідовні агломерація та агрегація цих частинок. Вирішальну роль у цих процесах відіграє локальне нагрівання середовища між частинками внаслідок плазмонного резонансу. Встановлено оптимальні розміри нанострижнів золота та срібла для їх використання як плазмонних сенсорів. Розроблено методи одержання пористих наноструктур на основі нанострижнів золота з високою плазмонною чутливістю у видимому діапазоні та покращеними каталітичними властивостями. Встановлено вплив тонких вуглецевих оболонок на термічну стабільність наночастинок золота та срібла. Запропоновано використання нанотрекінгу та поляризаційної мікроскопії темного поля для дослідження розмірів та симетрії металевих наночастинок.Вдосконалено методи фотостимульованого синтезу гібридних наноструктур метал-напівровідник, зокрема зі стрижневидною напівпровідниковою частиною і сферичним золотим доменом. Розроблено методи одержання таких систем, придатних для каталітичного відновлення паранітрофенолу.Запропоновано методи вдосконаленого синтезу та легування наночастинок кадмій телуриду йонами Mn, Zn та Hg, що призводить до розширення діапазону їх фотолюмінесценції і уможливлює використання в оптичних перетворювачах та дисплейних системах.Розроблено методи одержання твердотільних композитних матеріалів складу неорганічна сіль – наночастинки, у яких матрицею є калій дигідрофосфат, кальцій карбонат, калій бромід та натрій хлорид, а нанокристалічною фазою – квантові точки кадмій телуриду з сульфідною оболонкою. Запропоновано теоретичні моделі опису фотолюмінесцентних процесів у таких композитах, досліджено їх термічну та фотостабільність, електричні параметри. Проведене вивчення впливу широкого спектру параметрів на ріст композитних кристалів дозволяє отримувати відтворювані структури, що є важливим для створення функціональних матеріалів на їх основі.Практичне значення полягає у тому, що вдосконалені та нові методи фотостимульованого синтезу наночастинок металів можуть бути використані для одержання великих кількостей однорідних наночастинок. Розроблено методи синтезу металевих наночастинок різної форми для створення сенсорних систем рефрактометричного типу в широкому спектральному діапазоні (від 540 до 800 нм). Розроблено теоретичні передумови створення сенсорів на основі наночастинок золота та срібла. Одержано наноматеріали пористої стрижневидної структури золота з покращеними сенсорними та каталітичними властивостями.Методи нанотрекінгу та поляризаційної мікроскопії темного поля можуть бути використані для дослідження розмірів та симетрії срібних та золотих наночастинок різної форми.Здійснені системні дослідження способів синтезу і легування нанокристалів CdTe/CdS та впровадження їх у твердотільні матрицї, які дозволили розширити перелік доступних для практичного використання наноматеріалів та композитів на їх основі. Проведене вивчення впливу широкого спектра параметрів на ріст композитних кристалів дозволяє отримувати відтворювані структури, що є важливим для створення функціональних матеріалів для оптоелектроніки.Ключові слова: метали, напівпровідники, наночастинки, композитні матеріали, CdTe, плазмон, сенсор, золото, срібло.^UThesis for the degree of Doctor of Chemical Sciences, specialty 02.00.21 Solid State Chemistry. - Yuriy Fedkovich Chernivtsi National University, Chernivtsi, 2021.In the dissertation, the effect of the thermodynamic synthesis conditions on the electronic, crystalline structure and size of metal and semiconductor nanoparticles, the creation of hybrid semiconductor-metal structures and composites with the composition of CdTe / CdS nanocrystals - single crystals of inorganic salts, as well as the influence of external parameters on the optical properties of the synthesized materials are studied.In particular, for the first time:The methods of photostimulated synthesis for obtaining nanoparticles of silver of decahedral, spherical, and prismatic forms, porous nanorods of gold are investigated and generalized, the redox nature of such reactions is established.It was found that when irradiated with light with a wavelength of 450-460 nm, a solution of Ag nanoparticles stabilized with benzoates undergoes successive agglomeration and aggregation of these particles. Local heating of the medium between the particles due to plasmon resonance plays a crucial role in these processes.The optimal sizes of gold and silver nanorods for their use as plasmon sensors have been established. Methods for obtaining porous nanostructures based on gold nanorods with high plasmon sensitivity in the visible range and improved catalytic properties have been developed. The influence of thin carbon shells on the thermal stability of gold and silver nanoparticles has been established.The use of nanotracking and dark field polarization microscopy to study the size and symmetry of metal nanoparticles is proposed.Methods of photostimulated synthesis of metal-semiconductor hybrid nanostructures, in particular with a rod-shaped semiconductor part and a spherical gold domain, have been improved. Methods for obtaining such systems suitable for catalytic reduction of paranitrophenol have been developed.Methods of advanced synthesis and doping of cadmium telluride nanoparticles with Mn, Zn, and Hg are proposed, which leads to the expansion of their photoluminescence range and enables use in optical transducers and display systems.Methods for obtaining solid-state composite materials of inorganic salt - nanoparticles, in which the matrix is ​​potassium dihydrogen phosphate, calcium carbonate, potassium bromide, and sodium chloride, and the nanocrystalline phase - quantum dots of cadmium telluride with a sulfide shell. Theoretical models of the description of photoluminescent processes in such composites are offered, their thermal and photostability, electric parameters are investigated.The study of the influence of a wide range of parameters on the growth of composite crystals allows us to obtain reproducible structures, which is important for the creation of functional materials based on them.The practical significance lies in the fact that improved and new methods of photostimulated synthesis of metal nanoparticles can be used to obtain large quantities of homogeneous nanoparticles. Methods for the synthesis of metal nanoparticles of various shapes to create refractometric sensor systems in a wide spectral range (from 540 to 800 nm) have been developed. Theoretical preconditions for the creation of sensors based on gold and silver nanoparticles have been developed. Nanomaterials of porous rod structure of gold with improved sensory and catalytic properties were obtained.Keywords: metals, semiconductors, nanoparticles, composite materials, CdTe, plasmon, sensor, gold, silver.

Об'єкт дослідження. Процеси синтезу і закономірності формування мідь- і срібловмісних нанокомпозитів відновленням іонів металів у потрійних поліелектроліт-металічних комплексах на основі полісахаридів. Метою даної роботи є розроблення методів синтезу поліелектролітних комплексів аніонний полісахарид–катіонний полісахарид і аніонний полісахарид–катіонний синтетичний поліелектроліт, потрійних координаційних комплексів з іонами Cu2+ та Ag+ та мідь- і срібловмісних нанокомпозитів на їх основі шляхом термохімічного й хімічного відновлення іонів металів, встановлення зв'язку між складом синтезованих комплексів і способом відновлення іонів металів зі структурою, морфологією і властивостями одержаних нанокомпозитів. Для дослідження використовували методи ІЧ-спектроскопії; широко- та малокутового розсіювання рентгенівських променів; трансмісійної електронної мікроскопії; піролітичної мас-спектрометрії; диференціальної сканувальної калориметрії, термогравіметричного та термомеханічного аналізу; діелектричної спектроскопії; тестування антимікробної активності. Досліджено вплив температури і тривалості при термохімічному відновленні, вплив мольного співвідношення [NaBH4] : [іон металу], тривалості та типу хімічного відновника (NaBH4, N2H4, C6H8O6) при хімічному відновленні, а також вплив магнітного або електричного поля при хімічному відновленні на структуру та властивості отриманих нанокомпозитів. Розроблені способи синтезу мідь- і срібловмісних нанокомпозитів можуть бути основою для створення швидкої й ефективної технології виготовлення нанокомпозитних матеріалів з антимікробною дією, для проєктування та виробництва фотонних приладів та елементів мікроелектроніки та для створення технології 3D-друку нанокомпозитними матеріалами з ефективною антимікробною дією.^UObject of research. Processes of synthesis and regularities of formation of copper and silver-containing nanocomposites by reduction of metal ions in triple polyelectrolyte-metal complexes based on polysaccharides. The aim of this work is to develop methods for the synthesis of polyelectrolyte complexes anionic polysaccharide-cationic polysaccharide and anionic polysaccharide-cationic synthetic polyelectrolyte, triple coordination complexes with Cu2+ and Ag+ ions and copper- and silver-containing compounds based on them. the relationship between the composition of the synthesized complexes and the method of reduction of metal ions with the structure, morphology and properties of the obtained nanocomposites. Methods were used for the study: infrared spectroscopy; wide- and small-angle X-ray scattering; transmission electron microscopy; pyrolytic mass spectrometry; differential scanning calorimetry, thermogravimetric and thermomechanical analysis; dielectric spectroscopy; testing of antimicrobial activity. The influence of temperature and during thermochemical reduction, the influence of the molar ratio [NaBH4]:[metal ion], duration and type of chemical reducing agent (NaBH4, N2H4, C6H8O6) during chemical reduction, as well as the influence of magnetic or electric field during chemical reduction on the structure and properties of the obtained nanocomposites. The developed methods of synthesis of copper and silver-containing nanocomposites can be the basis for creating fast and efficient technology for manufacturing nanocomposite materials with antimicrobial action, for designing and manufacturing photonic devices and microelectronics elements and for creating 3D printing technology with nanocomposite materials with effective antimicrobial action.

Робота присвячена встановленню закономірностей формування та стабілізації систем поліфункціональних наноструктурних матеріалів на основі благородних металів. Розроблено експериментальні підходи для спрямованого синтезу наночастинок срібла та золота, а також їх біметалевих композицій, та одержано біологічно активні наносистеми на їх основі з керованими оптичними властивостями та морфологією.Запропоновано експериментальний підхід для одержання наночастинок (НЧ) золота у водному середовищі у присутності амінокислоти природного походження триптофану як біосумісного відновника йонів металів і стабілізатора утворених НЧ. Показана ефективність такого підходу в біохімічних дослідженнях, а саме: виявлено, що застосування амінокислоти дозволяє позбутися токсичного впливу реагентів, які зазвичай використовуються в процесі синтезу НЧ, типу сильних відновників та стабілізаторів у вигляді поверхнево-активних речових.Вирішена важлива проблема стабілізації наночастинок металів у такій системі та досягнута тривала стійкість розчинів (більше 3 років). Показано, що для одержання стабільних і монодисперсних наночастинок, хімічне відновлення йонів металів необхідно проводити у лужному середовищі при температурі кипіння. При цьому контроль параметрів одержаних наночастинок визначається вихідними концентраціями та співвідношеннями реагентів. У синтезованих системах утворюються сферичні частинки розміром до 30 нм, що підтверджено методом електронної мікроскопії. За даними абсорбційної та мас-спектрометрії визначено, що трансформація триптофану в таких системах проходить через кінуреніновий шлях, аналогічно до перетворення амінокислоти в організмі людини. Тобто і триптофан, і продукти його окиснення є біосумісними і сприяють зниженню токсичності нанооб'єктів.Визначено оптимальні експериментальні умови для одержання ряду стабільних монометалевих і біметалевих наночастинок типу сплаву з різним співвідношенням металів та продемонстрована залежність їхньої біологічної активності від вмісту металів у наночастинці в експериментах на клітинних лініях (in vitro). Показано, що склад НЧ є фактором, що визначає як оптичні властивості (положення смуги локалізованого плазмонного резонансу в спектрах поглинання), так і протипухлинну активність НЧ. Нанорозмірні системи металів мають характерне жовте (срібло) та червоне (золото) забарвлення, що відображається у спектрах поглинання як смуги локалізованого поверхневого плазмонного резонансу (ЛППР) металів із максимумами, розташованими у видимій області при 420 та 525 нм відповідно. У випадку біметалевих НЧ «срібло/золото» (AgAu) типу сплаву максимум смуги ЛППР розміщується між максимумами смуг індивідуальних металів, і залежить від їх вмісту в частинці – смуга зміщується у довгохвильову область (від характерних для срібла до таких для золота) поступово у відповідності зі зменшенням мольного співвідношення металів Ag:Au у наночастинці.Одержано біметалеві наночастинки «срібло/золото» типу «ядро-оболонка», для чого використано метод послідовного відновлення іонів металів. Такі НЧ характеризуються наявністю однієї смуги ЛППР у спектрах поглинання, а її положення залежить від розподілу металів у межах НЧ. Про утворення оболонки металу на поверхні іншого свідчить виникнення нової смуги поглинання ЛППР після зникнення смуги поглинання попередньо сформованого «ядра». Такий процес відбувається для обох систем Ag ядро Au оболонка та Au ядро Ag оболонка. Показано, що склад і топологія наночастинок є факторами, які визначають їх протипухлинну активність. Виявлено, що в умовах експерименту in vivo з карциномою легені Льюїс мишей найбільш ефективні біметалеві наночастинки типу Ag ядро Au оболонка, які можуть стати основою ефективних протипухлинних наноматеріалів. Для одержання низькотоксичних високоефективних наночастинок металів, у тому числі наноструктур типу «ядро-оболонка», розроблено метод фотохімічного відновлення йонів металу в присутності триптофану з використанням світла ультрафіолетового діапазону, яке активує окисно-відновний процесс при нижчих температурах і дозволяє змінювати характеристики одержуваних НЧ залежно від параметрів опромінення системи.Запропоновано хімічний та фотохімічний методи синтезу ряду магніто-плазмонних наноструктур, які містять магнітне ядро оксиду заліза (Fe3O4) та оболонку благородного металу та показана можливість застосування розроблених систем як засобів керованої доставки та фототермальної терапії.Ключові слова: наночастинки металів, локалізований плазмонний резонанс, нанорозмірні системи, золото, срібло, біметалеві, наночастинки типу сплаву та «ядро-оболонка», триптофан, біологічна активність, магніто-плазмонні нанокомпозити.^UThe work is devoted to the defining of regularities of formation and stabilization of polyfunctional nanostructured materials based on noble metals in the presence of the essential amino acid tryptophan (Trp) as a biocompatible bifunctional agent for the reduction of metal ions and stabilization of formed nanoparticles (NPs). Experimental approaches for the directed chemical and photochemical synthesis of nanoparticles of silver and gold, their bimetallic compositions, as well as magneto-plasmonic nanocomposites [Fe3O4/M] in an aqueous medium have been developed, and biologically active nanosystems with controlled optical properties and morphology have been obtained.It was found that the use of Trp during the synthesis of metal NPs eliminates the toxic effects of obtained nanosized systems due to avoiding the use of common reagents such as strong reducing agents and stabilizers like surfactants.The effect of pH of the medium of the initial components, as the main factor influencing the properties of the formed NPs, in particular optical properties (localized surface plasmon resonance band characteristics), surface charge (zeta-potential) and size distribution, was analyzed (due to the existence of cationic, neutral and anionic states of tryptophan formed at different pH and the formation of metal hydroxocomplexes).An important problem of stabilization of metal NPs in such systems is solved and long-term stability of solutions (more than 3 years) is achieved. It is shown that in order to obtain the most stable and monodisperse NPs, chemical reduction of metal ions must be carried out in an alkaline medium at boiling temperature. Nanoscale metal systems have a characteristic yellow (silver) and red (gold) color, which is reflected in the absorption spectra as bands of localized surface plasmon resonance (LSPR) of metals with maxima located in the visible region at 420 and 525 nm, respectively. In the case of bimetallic AgAu NPs of alloy type with different metal ratio (AuAg(3:1), AuAg(1:1) та AuAg(1:3)), the maximum of the LSPR band is located between the maxima of the bands inherent to the individual metals, and depend on their ratio of Ag:Au in the nanoparticle.It is shown that the use of polimer pluronic F68 used during the synthesis as an additional stabilizer allows to increase the metal content in the nanoscale system up to 40 times (CM = 4·10-3M), which corresponds to the value of 0.4-0.8 mg/ml of metal, when particles do not lose nanoscale and retain the initial optical characteristics.Bimetallic AgAu nanoparticles of the core-shell type were obtained using the method of sequential reduction of metal ions. Such NPs are characterized by the presence of a single LSPR band in the absorption spectra, and its position depends on the distribution of metals within the NPs. The formation of a metal shell on the surface of another particle is evidenced by the appearance of a new absorption band of LSPR after the disappearance of the absorption band of the pre-formed core. This process occurs for both the Ag core Au shell and Au core Ag shell systems.It is shown that the composition and topology of NPs are factors that determine their antitumor activity. It was found that in the conditions of in vitro and in vivo experiment (with mouse Lewis lung cancer), the most effective bimetallic NPs where AuAg(3:1) and Ag core Au shell, that can become the basis of effective antitumor nanomaterials.To obtain low-toxic and highly efficient metal NPs, including nanostructures of the core-shell type, a method of photochemical reduction of metal ions in the presence of tryptophan using ultraviolet irradiation with  = 280 nm is proposed, which activates the redox process at lower temperatures due to excitation of photoactive indole moiety of Trp. It is shown that this approach allows to accelerate the process of NPs formation up to 2-10 times (compared to chemical reaction), depending on the experimental conditions (irradiation power, exposure time and temperature), and obtain stable nanosized metal systems with defined particle size (25-50 nm), due to the influence on the initial stage of the process - the reduction of metal ions.Chemical and photochemical methods for the synthesis of the [Fe3O4/Au] magneto-plasmonic nanocomposites (MPNC) with a core-satellite structure have been developed. The presence of nanosized iron oxide allows magnetic field induced concentration of MPNC with further increase of optical response of obtained systems in longwavelength region (800-1000 nm) due to the formation of MPNC aggregates. It has been demonstrated in vitro that laser irradiation of MPNC attached to the surface of HeLa cancer cells leads to the photothermal effect of gold.Key words: metal nanoparticles, localized plasmon resonance, nanoscale systems, gold, silver, bimetallic, nanoparticles of the alloy and core-shell type, tryptophan, biological activity, magneto-plasmonic nanocomposites.