RU2787472C1 - Сложный танталат редкоземельных элементов в наноаморфном состоянии - Google Patents
Сложный танталат редкоземельных элементов в наноаморфном состоянии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2787472C1 RU2787472C1 RU2022104754A RU2022104754A RU2787472C1 RU 2787472 C1 RU2787472 C1 RU 2787472C1 RU 2022104754 A RU2022104754 A RU 2022104754A RU 2022104754 A RU2022104754 A RU 2022104754A RU 2787472 C1 RU2787472 C1 RU 2787472C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tantalate
- nanoamorphous
- ray
- rare earth
- complex
- Prior art date
Links
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N Gadolinium Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 210000001519 tissues Anatomy 0.000 claims abstract description 11
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N Neodymium Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910004158 TaO Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 210000000056 organs Anatomy 0.000 abstract description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 10
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 8
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000007374 clinical diagnostic method Methods 0.000 description 7
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- -1 erbium ions Chemical class 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- VQCBHWLJZDBHOS-UHFFFAOYSA-N Erbium(III) oxide Chemical compound O=[Er]O[Er]=O VQCBHWLJZDBHOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 2
- HRXKRNGNAMMEHJ-UHFFFAOYSA-K Trisodium citrate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O HRXKRNGNAMMEHJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 2
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 2
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 2
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 2
- 239000011778 trisodium citrate Substances 0.000 description 2
- HDGGAKOVUDZYES-UHFFFAOYSA-K Erbium(III) chloride Chemical compound Cl[Er](Cl)Cl HDGGAKOVUDZYES-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 210000001525 Retina Anatomy 0.000 description 1
- 229940075624 Ytterbium oxide Drugs 0.000 description 1
- CKLHRQNQYIJFFX-UHFFFAOYSA-K Ytterbium(III) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Yb+3] CKLHRQNQYIJFFX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- PCMOZDDGXKIOLL-UHFFFAOYSA-K Yttrium(III) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Y+3] PCMOZDDGXKIOLL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000003213 activating Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000002902 bimodal Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000002003 electron diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000002524 electron diffraction data Methods 0.000 description 1
- 229910003441 erbium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- YBYGDBANBWOYIF-UHFFFAOYSA-N erbium(3+);trinitrate Chemical compound [Er+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YBYGDBANBWOYIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004687 hexahydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 229910001941 lanthanum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UZLYXNNZYFBAQO-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);ytterbium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Yb+3].[Yb+3] UZLYXNNZYFBAQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching Effects 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 229910003454 ytterbium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- KUBYTSCYMRPPAG-UHFFFAOYSA-N ytterbium(3+);trinitrate Chemical compound [Yb+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KUBYTSCYMRPPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Изобретение может быть использовано в медицине. Предложено применение сложного танталата редкоземельных элементов состава M1-x-yErxYbyTaO4, где 0,005≤х≤0,06, у=5х и М - по крайней мере один элемент, выбранный из группы: лантан, иттрий, гадолиний, неодим, самарий, европий, тербий, диспрозий, лютеций, в наноаморфном состоянии в качестве материала для визуализации биотканей. Изобретение позволяет получить агент, в котором сочетаются возможности для рентгеновской и апконверсионной люминесцентной визуализации биотканей и органов, при поглощении рентгеновского излучения в диапазоне 10-100 кэВ и поглощении инфракрасного излучения, в частности, с длиной волны в интервале 975-985 нм. 4 пр.
Description
Изобретение относится к медицине и может быть использовано в качестве агента для визуализации и исследования различных биотканей и органов.
Известен люминофор состава NaYF4:Er,Yb с размером частиц не более 500 нм при сохранении низкой дефектности их поверхности. Известный люминофор может быть использован в качестве апконверсионного люминофора в биофизике, медицинской диагностике и терапии для преобразования инфракрасного излучения в видимое. Способ получения известного апконверсионного люминофора включает приготовление водных растворов гексагидратов хлорида иттрия, хлорида иттербия, хлорида эрбия, а также цитрата натрия и фторида натрия. Полученные растворы смешивают. К полученной смеси добавляют водный раствор цитрата натрия с последующим перемешиванием. Затем в смесь вводят водный раствор фторида натрия и снова перемешивают. Полученную реакционную смесь выдерживают при температуре не менее 160°C и не более 200°C в течение 2-12 ч в герметичных условиях до образования частиц заданного размера, которые затем отделяют, промывают и сушат (патент RU 2725581; МПК C09K 11/55, C09K 11/61, C09K 11/77; 2020 г.).
Однако, недостатком известного материала является большой размер частиц (ширина 230-2500 нм, высота 190-1300 нм), что затрудняет использование известного материала для визуализации биологических тканей. Кроме того, способ получения материла отличается сложностью.
Известен сложный танталат редкоземельных элементов состава M1-х M'xTaO4, где 0.01≤x≤0.45; М и М' - элементы, выбранные из группы: иттрий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций, в качестве контрастного агента для рентгенодиагностики. Известный материал может быть получен путем смешивания порошков двух танталатов элементов, выбранных из группы: иттрий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций при соотношении танталат М' =x : танталат M =1-х, где х - мольная доля танталата М', 0.01≤х≤0.45; помещают в печь и обжигают в атмосфере воздуха при температуре 1350-1550°С в течение 30-50 часов (патент RU 2438983; МПК C01G 35/00, A61K 49/04, C30B 29/30; 2012 г.).
Однако известный материал применим только в рентгенодиагностике и не может быть применим для апконверсионной люминесцентной визуализации вследствие отсутствия в его составе активирующих ионов, осуществляющих совместное влияние на апконверсионную люминесценцию.
Известен материал, характеризующийся апконверсионной юминесценцией, совместно легированный Er3+/Yb3+, химического состава La2-2(x+y)Er2xYb2yTa12O33, где x - мольная доля ионов эрбия, y - мольная доля ионов иттербия, и 0,001 
x + y ≈ 1.4. Известный материал получают путем прокаливания в две стадии исходной смеси, содержащей оксид лантана; оксид эрбия или нитрат эрбия; оксид иттербия или нитрат иттербия; и оксид тантала. Исходную смесь, предварительно прокаливают в атмосфере воздуха при температуре от 250 до 850°C. Время предварительного прокаливания составляет от 1 до 24 часов. Далее смесь естественным образом охлаждают, измельчают и равномерно перемешивают, снова прокаливают при температуре 850-1250°C, а время прокаливания составляет 4-18 часов; затем смесь охлаждают до комнатной температуры. Получают апконверсионный люминесцентный материал (патент CN 106590653; МПК C09K 11/78; 2019 г.).
Однако известный материал не может быть применим для визуализации биотканей как апконверсионный люминофор вследствие микроразмерности его частиц, обусловленная способом его получения, а в случае использования известного материала как рентгеноконстрастного агента будет наблюдаться относительное уменьшение контрастности в области энергий вблизи 40 кэВ.
Таким образом, перед авторами стояла задача с целью расширения возможностей использования материалов для визуализации биотканей разработать состав материла, в котором сочетаются возможности для рентгеновской и апконверсионной люминесцентной визуализации различных биотканей и органов при поглощении рентгеновского излучения, охватывающего весь диапазон энергий рентгеновского излучения медицинской рентгеновской диагностики 10-100 кэВ и поглощении инфракрасного излучения (ИК), в частности, с длиной волны в интервале 975-985 нм.
Поставленная задача решена путем исползования нового химического соединения - сложного танталата редкоземельных элементов состава M1-x-yErxYbyTaO4, где 0.005≤x≤0.06, у=5х и М - по крайней мере один элемент, выбранный из группы: лантан, иттрий, гадолиний, неодим, самарий, европий, тербий, диспрозий, лютеций, в наноаморфном состоянии в качестве материала для визуализации биотканей.
В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известно химическое соединение танталат редкоземельных элементов состава M1-x-yErxYbyTaO4, где 0.005≤x≤0.06, у=5х и М - по крайней мере один элемент, выбранный из группы: лантан, иттрий, гадолиний, неодим, самарий, европий, тербий, диспрозий, лютеций, в наноаморфном состоянии, которое обладает свойствами, позволяющими использовать его для визуализации биотканей и органов, как в качестве апконверсионного люминофора, так и в качестве рентгеноконтрастного агента.
Основная проблема, которую удалось решить авторам, состоит в возможности использования в качестве бимодального материала для контрастирования и люминесцентной визуализации наночастиц танталата редкоземельных элементов с размером 5-7 нм в широком интервале энергий рентгеновского излучения, охватывающем весь диапазон энергий (10-100 эВ) рентгеновского излучения медицинской рентгеновской диагностики и ИК излучения с длиной волны в интервале 975-985 нм.
Исследования, проведенные автором, показали, что наночастицы танталата состава M1-x-yErxYbyTaO4, где 0.005≤x≤0.06, у=5х и М - по крайней мере один элемент, выбранный из группы: лантан, иттрий, гадолиний, неодим, самарий, европий, тербий, диспрозий, лютеций, можно использовать в качестве контрастного вещества, поглощающего рентгеновское излучение в интервале энергий 10-100 кэВ (из-за К-скачков поглощения ионов M, Er, Yb и Ta) и одновременно апконверсионного люминофора, излучающего в зеленой области спектра (510-560 нм) при возбуждении ИК излучением с длиной волны в интервале 975-985 нм, пропускаемым биологическими тканями теплокровных.
Исследования, проведенные автором, позволили выявить условия, позволяющие эффективно проводить рентгенологические и люминесцентные исследования. Достижение технического результата обеспечивается определенным количественным соотношением компонентов. При мольной доле х<0.005 наблюдается уменьшение интенсивности зеленой люминесценции за счет снижения концентрации ионов эрбия. При х>0.06 происходит также уменьшение интенсивности зеленого свечения из-за концентрационного тушения люминесценции ионов эрбия.
Предлагаемое средство может быть получено следующим образом. Берут порошки трех танталатов элементов, выбранных из группы: эрбий, иттербий, лантан, иттрий, гадолиний, неодим, самарий, европий, тербий, диспрозий, лютеций, тщательно перемешивают в стехиометрическом соотношении танталатов составов (1-x-y)МТаО4 : xErTaO4 : yYbTaO4, где 0.005≤x≤0.06, у=5х, где х, у - мольные доли соответствующих компонентов, помещают в печь и обжигают на воздухе при температуре 1550-1600°С в течение 50-70 часов. Полученный продукт прессуют в таблетку диаметром 25 мм, высотой 10 мм при комнатной температуре и давлении 250-255 МПа. Полученную таблетку в качестве мишени помещают в устройство для получения нанопорошков посредством испарения мишени импульсным электронным пучком в газе низкого давления (патент RU 2353573). Мишень испаряют на стеклянную подложку в вакууме (остаточное давление 4-4,5 Па). Условия проведения процесса: ускоряющее напряжение в установке - 40 кВ, длительность импульса - 90 мкс, частота подачи импульсов - 90 Гц, ток пучка - 0,3 А. Контроль наноаморфного состояния проводят с помощью электронной микроскопии и электронографии. Контроль состава целевого продукта проверяют химанализом. Наноаморфное состояние подтверждено данными электронной микроскопии и электронографии. Контроль контрастности и апконверсионной фотолюминесценции полученного материала для биовизуализации проводят in vitro относительно воды. Нанопорошок танталата добавляют в воду, налитую в плоскопараллельную стеклянную кювету для спектрофотометра с рабочей зоной 4.5 мм. Образуется суспензия. Сквозь кювету пропускают рентгеновское излучение, которое фиксируют на рентгеновской пленке. Проявляют пленку и определяют поглощение рентгеновского излучения путем измерения почернения пленки денситометром относительно изображения кюветы с водой. Величина почернения характеризует контрастность изображения.
Апконверсионную люминесценцию возбуждают лазером с длиной волны 980 нм. Спектры люминесценции получают на спектрофлуориметре и регистрируют с помощью фотоэлектронного умножителя (ФЭУ). Спектр состоит, в основном, из интенсивной зеленой полосы с длинами волн в интервале 510-560 нм.
Пример 1. Берут порошки танталатов лантана, эрбия и иттербия в стихиометрическом соотношении 0,88 LaTaO4 : 0,02ErTaO4 : 0,1YbTaO4, тщательно перемешивают, помещают в печь и обжигают на воздухе при температуре 1550°С в течение 70 часов. Полученный продукт прессуют в таблетку диаметром 25 мм, высотой 10 мм при комнатной температуре и давлении 250-255 МПа. Полученную таблетку в качестве мишени помещают в устройство для получения нанопорошков посредством испарения мишени импульсным электронным пучком в газе низкого давления (патент RU 2353573). Мишень испаряют на стеклянную подложку в вакууме (остаточное давление 4-4,5 Па). Условия проведения процесса: ускоряющее напряжение в установке - 40 кВ, длительность импульса - 90 мкс, частота подачи импульсов - 90 Гц, ток пучка - 0,3 А. Получают наночастицы танталата состава La0.88Er0.02Yb0.1TaO4 (x=0.02, y=0.1) с размером 5 нм. При этом состав имеет К-скачки поглощения (кэВ): La - 38.934; Er - 57.487; Yb - 61.30, Та - 67,403 (все К-скачки лежат в интервале 10-100 кэВ, используемом в рентгенодиагностике). Готовят 10%-ную суспензию наночастиц танталата в воде помещают в стеклянную кювету и облучают с помощью рентгенаппарата РУМ-20М (трубка с медным антикатодом) при напряжении 57 кВ и токе 40 мА с использованием пленки Retina. Затем проявляют пленку и определяют ее плотность почернения (S) денситометром. Получают S=105 отн. ед. Затем эту кювету с суспензией помещают в спектрофлуориметр МДР-204, возбуждают суспензию лазером KLM-H980-200-5 с длиной волны 980 нм и регистрируют апконверсионную люминесценции с помощью ФЭУ R928 фирмы Hamamatsu. Получают зеленое свечение с длиной волны максимума при 530 нм и интенсивностью I=100 отн. ед.
Пример 2. Берут порошки танталатов лантана, эрбия и иттербия в стихиометрическом соотношении 0,97 LaTaO4 : 0,005ErTaO4 : 0,025YbTaO4, тщательно перемешивают, помещают в печь и обжигают на воздухе при температуре 1600°С в течение 50 часов. Полученный продукт прессуют в таблетку диаметром 25 мм, высотой 10 мм при комнатной температуре и давлении 250-255 МПа. Полученную таблетку в качестве мишени помещают в устройство для получения нанопорошков посредством испарения мишени импульсным электронным пучком в газе низкого давления (патент RU 2353573). Мишень испаряют на стеклянную подложку в вакууме (остаточное давление 4-4,5 Па). Условия проведения процесса: ускоряющее напряжение в установке - 40 кВ, длительность импульса - 90 мкс, частота подачи импульсов - 90 Гц, ток пучка - 0,3 А. Получают наночастицы танталата состава состава La0.97Er0.005Yb0.025TaO4 (x=0.005, y=0.025) с размером 5 нм. Готовят 10%-ную суспензию наночастиц танталата в воде и обрабатывают как в примере 1. Получают плотность почернения S=100 отн. ед., зеленое свечение с интенсивностью I=100 отн. ед.
Пример 3. Берут порошки танталатов лантана, эрбия и иттербия в стихиометрическом соотношении 0,64 LaTaO4 : 0,06ErTaO4 : 0,3YbTaO4, тщательно перемешивают, помещают в печь и обжигают на воздухе при температуре 1550°С в течение 70 часов. Полученный продукт прессуют в таблетку диаметром 25 мм, высотой 10 мм при комнатной температуре и давлении 250-255 МПа. Полученную таблетку в качестве мишени помещают в устройство для получения нанопорошков посредством испарения мишени импульсным электронным пучком в газе низкого давления (патент RU 2353573). Мишень испаряют на стеклянную подложку в вакууме (остаточное давление 4-4,5 Па). Условия проведения процесса: ускоряющее напряжение в установке - 40 кВ, длительность импульса - 90 мкс, частота подачи импульсов - 90 Гц, ток пучка - 0,3 А. Получают наночастицы танталата состава La0.64Er0.06Yb0.3TaO4 (x=0.06, y=0.3) с размером 7 нм. Готовят 10%-ную суспензию наночастиц танталата в воде и обрабатывают как в примере 1. Получают плотность почернения S=110 отн. ед., зеленое свечение с интенсивностью I=100 отн. ед.
Пример 4. Берут порошки танталатов гадолиния, эрбия и иттербия в стихиометрическом соотношении 0,88 GdTaO4 : 0,02ErTaO4 : 0,1YbTaO4, тщательно перемешивают, помещают в печь и обжигают на воздухе при температуре 1550°С в течение 70 часов. Полученный продукт прессуют в таблетку диаметром 25 мм, высотой 10 мм при комнатной температуре и давлении 250-255 МПа. Полученную таблетку в качестве мишени помещают в устройство для получения нанопорошков посредством испарения мишени импульсным электронным пучком в газе низкого давления (патент RU 2353573). Мишень испаряют на стеклянную подложку в вакууме (остаточное давление 4-4,5 Па). Условия проведения процесса: ускоряющее напряжение в установке - 40 кВ, длительность импульса - 90 мкс, частота подачи импульсов - 90 Гц, ток пучка - 0,3 А. Получают наночастицы танталата состава Gd0.88Er0.02Yb0.1TaO4 (x=0.02, y=0.1) с размером 5 нм. (К-скачок поглощения гадолиния равен 50.233 кэВ), готовят 10%-ную суспензию наночастиц танталата в воде и обрабатывают как в примере 1. Получают плотность почернения S=120 отн. ед., зеленое свечение с интенсивностью I=100 отн. ед.
Таким образом, авторами предлагается новое химическое соединение - сложный танталат редкоземельных элементов состава M1-x-yErxYbyTaO4, где 0.005≤x≤0.06, у=5х и М - по крайней мере один элемент, выбранный из группы: лантан, иттрий, гадолиний, неодим, самарий, европий, тербий, диспрозий, лютеций, в наноаморфном состоянии, в котором сочетаются возможности для рентгеновской и апконверсионной люминесцентной визуализации различных органов при поглощении рентгеновского излучения, охватывающего весь диапазон энергий рентгеновского излучения медицинской рентгеновской диагностики 10-100 кэВ и поглощении инфракрасного излучения, в частности, с длиной волны в интервале 975-985 нм.
Claims (1)
- Применение сложного танталата редкоземельных элементов состава M1-x-yErxYbyTaO4, где 0,005≤х≤0,06, у=5х и М - по крайней мере один элемент, выбранный из группы: лантан, иттрий, гадолиний, неодим, самарий, европий, тербий, диспрозий, лютеций, в наноаморфном состоянии в качестве материала для визуализации биотканей.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2787472C1 true RU2787472C1 (ru) | 2023-01-09 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2173173C2 (ru) * | 1999-05-12 | 2001-09-10 | Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН | Средство для контрастирования при рентгенодиагностике (варианты) и способ его получения |
| RU2297247C2 (ru) * | 2005-06-20 | 2007-04-20 | Государственное учреждение "Институт химии твердого тела" Уральского отделения Российской академии наук | Средство для контрастирования при рентгенодиагностике (варианты) |
| RU2438983C2 (ru) * | 2010-03-04 | 2012-01-10 | Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН | Сложный танталат редкоземельных элементов |
| CN110002872A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-12 | 昆明理工大学 | 一种抗低熔点氧化物腐蚀的稀土钽酸镱陶瓷及其制备方法 |
| CN105777118B (zh) * | 2016-02-19 | 2020-02-07 | 昆明理工大学 | 镧系稀土钽酸盐高温陶瓷及其制备方法 |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2173173C2 (ru) * | 1999-05-12 | 2001-09-10 | Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН | Средство для контрастирования при рентгенодиагностике (варианты) и способ его получения |
| RU2297247C2 (ru) * | 2005-06-20 | 2007-04-20 | Государственное учреждение "Институт химии твердого тела" Уральского отделения Российской академии наук | Средство для контрастирования при рентгенодиагностике (варианты) |
| RU2438983C2 (ru) * | 2010-03-04 | 2012-01-10 | Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН | Сложный танталат редкоземельных элементов |
| CN105777118B (zh) * | 2016-02-19 | 2020-02-07 | 昆明理工大学 | 镧系稀土钽酸盐高温陶瓷及其制备方法 |
| CN110002872A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-12 | 昆明理工大学 | 一种抗低熔点氧化物腐蚀的稀土钽酸镱陶瓷及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛАРИОНОВ Л.П. и др., Новые рентгеноконтрастные средства на основе микро- и наночастиц танталатов редкоземельных элементов, Вестник Уральской медицинской академической науки, 2011, N 3/1, с. 37. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yadav et al. | Enhanced photoluminescence in Tm3+, Yb3+, Mg2+ tri-doped ZnWO4 phosphor: Three photon upconversion, laser induced optical heating and temperature sensing | |
| Gupta et al. | Lanthanide-doped lanthanum hafnate nanoparticles as multicolor phosphors for warm white lighting and scintillators | |
| Pandey et al. | Improved luminescence and temperature sensing performance of Ho 3+–Yb 3+–Zn 2+: Y 2 O 3 phosphor | |
| Verma et al. | Optical studies of the Ba1-XMgAl10O17: Eux phosphors synthesis by combustion route | |
| Jung et al. | Identification and development of nanoscintillators for biotechnology applications | |
| US20060022170A1 (en) | Compositions comprising high light-output yellow phosphors and their methods of preparation | |
| JPS5936183A (ja) | 「けい」光体の製造法 | |
| US5562860A (en) | Phosphor having reduced afterglow | |
| JP3699991B2 (ja) | 高輝度発光材料の製造方法 | |
| CN101880530B (zh) | 稀土磷酸盐荧光体与其制备方法和应用 | |
| Singh et al. | CaLa2ZnO5: Gd3+ phosphor prepared by sol-gel method: Photoluminescence and electron spin resonance properties | |
| RU2787472C1 (ru) | Сложный танталат редкоземельных элементов в наноаморфном состоянии | |
| Agarwal et al. | Temperature-dependent OSL properties of nano-phosphors LiAlO2: C and α-Al2O3: C | |
| RU2390535C2 (ru) | Инфракрасный люминофор на основе оксисульфида иттрия | |
| Ramakrishna | Cathodoluminescence properties of gadolinium-doped CaMoO4: Eu nanoparticles | |
| Bettentrup et al. | Luminescence properties of Eu3+ and TiIV/ZrIV doped yttrium oxysulfides (Y2O2S: Eu3+, TiIV/ZrIV) | |
| Xu et al. | Co-precipitation synthesis of La 2 O 2 SO 4: Tb 3+ phosphor and its conversion to La 2 O 2 S: Tb 3+ ceramic scintillator via pressureless sintering in hydrogen | |
| Dorokhina et al. | Solvothermal synthesis of YF3: Ce3+ nanophosphors for medical applications | |
| JP2625000B2 (ja) | 蛍光体の製造方法 | |
| WO2013003212A1 (en) | Core-shell phosphor and method of making the same | |
| JPS6121183A (ja) | 螢光体およびその製造法 | |
| JPH058754B2 (ru) | ||
| JP4315371B2 (ja) | 赤外可視変換蛍光体 | |
| JPS6355558B2 (ru) | ||
| Can | Investigation of infrared phosphorescence properties of chromium doped lanthanum gallogermanate phosphors sythesized by sol-gel method |