Одночастичные и коллективные оптические свойства золотых нанооболочек в связи с биомедицинскими применениями тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.02, кандидат физико-математических наук Ханадеев, Виталий Андреевич

• Ханадеев, Виталий Андреевич
• кандидат физико-математических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Ханадеев, Виталий Андреевич

Введение.

Глава 1. Обзор литературы и постановка задач исследования.

1.1. Методы получения металлических нанооболочек.

1.1.1. Золотые нанооболочки на ядрах из двуокиси кремния.

1.1.2. Другие виды нанооболочек.

1.2. Оптические свойства металлических нанооболочек.

1.2.1. Зависимость оптических свойств нанооболочек от размера и структуры.

1.2.2. Зависимость оптических свойств нанооболочек от шероховатости поверхности и показателя преломления окружающей среды.

1.2.3. Коллективные оптические свойства золотых нанооболочек.

1.2.4. Методы компьютерного моделирования оптических свойств золотых нанооболочек.

1.3. Использование нанооболочек в нанобиотехнологии.

1.3.1. Визуализация и контрастирование.

1.3.2. Фототермическая терапия.

1.3.3. Комбинационное (рамановское) рассеяние света.

1.4. Постановка задач исследования.

Глава 2. Определение размера, концентрации и показателя преломления наночастиц оксида кремния методом спектротурбидиметрии.

2.1. Теория.

2.2. Экспериментальное определение размера, концентрации и показателя преломления наночастиц оксида кремния.

2.2.1. Материалы и методы.

2.2.2. Результаты и обсуждение.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Одночастичные и коллективные оптические свойства золотых нанооболочек в связи с биомедицинскими применениями»

Металлические плазмонно-резонансные наночастицы широко исследуются и применяются в таких областях современной науки, как нанобиотехнология, биофотоника и плазмоника [1]. Применение золотых и серебряных наночастиц [2, 3] для различных целей, включая геномику [4] и биосенсорику [5], визуализацию [6] и фототермолиз [7] раковых клеток, направленную доставку лекарственных средств [8], основано на комбинации молекулярного биологического «узнавания» (избирательного соединения «молекулы-зонда» с «молекулой-мишенью») и уникальных оптических свойств металлических частиц при возбуждении локализованных плазмонных резонансов (ПР) [9] металлических наночастиц или кластеров [ 10] в видимой и ближней инфракрасной (ИК) области спектра.

Для большинства приложений важна настройка максимума в спектре рассеяния или поглощения наночастиц на определенную длину волны (например, ближнюю ИК-область), которая соответствует наибольшей проницаемости света сквозь биоткани [11]. Спектральную настройку ПР и изменение соотношения между сечениями поглощения и рассеяния металлических наночастиц можно осуществить за счет изменения размера, формы, структуры и типа металла [1, 12, 13]. До недавнего времени в большинстве работ использовались преимущественно коллоидные золотые частицы примерно сферической формы [3, 14]. Появившиеся за последние 10-15 лет технологии синтеза наночастиц различной формы и структуры [15, 16], включая золотые наностержни [17-19], нанооболочки [20, 21], нанокубы [22] и «наноклетки» [23], предоставили исследователям возможность выбора наночастиц, наиболее подходящих для конкретного применения.

Для успешных in vivo применений золотых наночастиц в биофизике и биомедицине, включая визуализацию и фототермолиз раковых клеток, необходимо сочетание многих факторов. С медицинской точки зрения принципиальной является проблема биораспределения и биотоксичности используемых наночастиц. В частности, нанометровые частицы способны накапливаться и долго удерживаться в селезенке, почках и, особенно, печени животных. С практической точки зрения, используемые препараты должны иметь хорошую коллоидную стабильность в физиологических жидкостях (в особенности в плазме крови) и сохранять свои оптические свойства как минимум в течение эксперимента. С оптической точки зрения необходимо согласование трех параметров: длины волны используемого излучения, максимума резонанса наночастицы и диапазона длин волн прозрачности биотканей. Исходя из вышесказанного, наночастицы с настраиваемым в широком диапазоне длин волн плазмонным резонансом имеют существенное преимущество по сравнению с обычным коллоидным золотом. Помимо положения плазмонного резонанса, абсолютные величины сечений поглощения или рассеяния имеют принципиальное значение, причем для некоторых приложений (например, лазерной гипертермии) определяющим является поглощение света, а для других (например, темнопольной микроскопии) - рассеяние. С этой точки зрения использование нанооболочек, как универсального биомаркера предпочтительно по сравнению с другими наночастицами, так как они имеют большое сечение экстинкции (в первую очередь за счет большего размера) и могут быть сконструированы для эффективного поглощения и рассеяния света. Следует также отметить, что с увеличением размера нанооболочки в ее спектре экстинкции появляются мультипольные резонансы высших порядков [20, 24], причем они, в отличие от наностержней, наблюдаются в экспериментальных образцах, полученных с использованием стандартных протоколов синтеза. Кроме того, протоколы конъюгации золотых нанооболочек с биополимерами качественно не отличаются от хорошо известных методик для наночастиц коллоидного золота. Золотая поверхность нанострежней, полученных по стандартному протоколу [25, 26], покрыта бислоем цетилтриметиламмоний бромида (ЦТАБ), что делает препарат токсичным и неподходящим для биоприложений без специальной обработки.

Практически для всех применений важно знать числовую концентрацию золотых нанооболочек, и все без исключения пользователи наших препаратов обязательно требуют эту информацию наряду с геометрическими параметрами и положением и интенсивностью пика экстинкции. Однако вплоть до 2008 г. такие оценки делались приближенно на основании материального баланса по ядрам двуокиси кремния [27].

Оптические свойства нанооболочек достаточно просто моделируются обобщением теории Ми для концентрических сфер, однако для взаимодействующих нанооболочек теоретические и экспериментальные данные к моменту начала наших исследований отсутствовали. В 2003 г. Малинич и Чуманов [28] опубликовали интересное наблюдение о подавлении коллективной дипольной полосы в монослое серебряных сфер с диаметром частиц около 100 нм. При сближении частиц широкая дипольная полоса исчезала и оставался только острый пик вблизи квадрупольного резонанса индивидуальных частиц. Однако оставались неясными следующие вопросы: (1) Можно ли экспериментально наблюдать эффект [28] для других наночастиц, включая нанооболочки? (2) Как зависит подавление коллективной дипольной моды от параметров частиц и структуры монослоя? (3) Каков физический механизм подавления коллективной дипольной полосы и как он связан с поглощением и рассеянием частиц?

Благодаря сильному рассеянию света в видимой области,, золотые нанооболочки являются- отличными метками для темнопольной микроскопии. Однако в реальных экспериментах все оценки эффективности мечения проводились только на качественном уровне. Единственной известной нам работой, опубликованной в момент начала наших исследований, была статья [29], в которой количество связавшихся частиц оценивалось как разность между исходной концентрацией и концентрацией частиц в супернатанте инкубированных клеток, для чего использовалось измерение интенсивности углового рассеяния. Поскольку обычно доля связавшихся нанооболочек мала, точность этой методики невелика.

Таким образом, к моменту начала исследований, описанных в данной диссертации, имелся ряд нерешенных вопросов, связанных с оценкой концентрации золотых нанооболочек в финальных препаратах многостадийного синтеза, с пониманием физических механизмов зависимости оптических свойств монослоев частиц с плазмонным резонансом от параметров самих частиц и плотности их упаковки. Наконец, отсутствовали данные о количественных методах оценки эффективности биоспецифического мечения клеток конъюгатами золотых нанооболочек или иных сильно рассеивающих металлических наночастиц, используемых в технологии темнопольной микроскопии. Этим определяется актуальность и научная значимость темы диссертации.

Целью диссертационной работы являлось развитие технологии синтеза золотых нанооболочек.на ядрах из двуокиси кремния и исследование их одночастичных и коллективных оптических свойств с целью оптимизации в таких применениях, как иммуноанализ, фототермолиз, биоимиджинг с использованием микроскопии резонансного рассеяния и оптической когерентной томографии (ОСТ).

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи исследования:

• Разработать оптическую методику определения среднего размера и концентрации золотых нанооболочек на основе спектротурбидиметрического анализа суспензий наночастиц двуокиси кремния, используемых в качестве ядер.

• Теоретически и экспериментально исследовать зависимость спектров экстинкции, рассеяния и поглощения плотноупакованных монослоев наночастиц различной природы с целью выяснения физических механизмов оптического взаимодействия в системах наночастиц с дипольным и квадрупольным плазмонным резонансом, а также их биосенсорную чувствительность в модельных экспериментах. Разработать алгоритм обработки темнопольных светомикроскопических изображений клеток, меченных резонансно рассеивающими конъюгатами нанооболочек, для получения количественной информации об эффективности мечения.

Провести экспериментальное применение разработанного алгоритма на модели биоспецифического мечения клеток почек эмбриона свиньи. Научная новизна работы: Разработан вариант иммерсионного метода определения показателя преломления наночастиц двуокиси кремния, синтезированных по методу Стёбера, с использованием данных спектротурбидиметрии и показано, что средний эффективный показатель преломления равен п500 = 1.475 ±0.005 [30]. Методами электронной и атомно-силовой микроскопии, спектротурбидиметрии и динамического рассеяния впервые проведено комплексное исследование размера и концентрации наночастиц двуокиси кремния с целью разработки оптической методики оценки параметров золотых нанооболочек [31]. Впервые проведено теоретическое исследование коллективных оптических свойств двумерных монослоев золотых и серебряных наносфер и нанооболочек с использованием точного многочастичного решения электродинамической задачи и выяснены основные закономерности подавления коллективной дипольной моды в плотноупакованном монослое [32].

Впервые выполнено сравнение теоретических и экспериментальных спектров экстинкции монослоя золотых нанооболочек на кварцевой подложке и исследована чувствительность коллективного плазмонного резонанса к диэлектрическому окружению [32, 33].

• Разработана новая процедура оценки эффективности мечения клеток ПР наночастицами и выполнена её экспериментальная проверка в темнопольном светомикроскопическом имиджинге непрямого биоспецифического мечения клеток эмбриона почек свиньи с использованием фаговых миниантител и конъюгатов золотых нанооболочек с антифаговыми антителами [34].

Научно-практическая значимость работы определяется важностью оценки концентрации золотых нанооболочек в таких приложениях, как фототермолиз, иммуноанализ и контрастирование ОСТ изображений, развиваемых в таких учреждениях, как ИБФРМ РАН, Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратовский государственный медицинский университет, Российский онкологический научный центр имени Н.Н. Блохина (г. Москва), Нижегородская медицинская академия и Институт прикладной физики РАН (г. Нижний Новгород), Институт кристаллографии РАН (г. Москва), ФГУП «ГНЦ НИОПИК» (г. Москва), ФИ РАН (г. Москва), ИПЛИТ РАН (г. Троицк).

Достоверность научных результатов подтверждается воспроизводимостью экспериментальных данных и их соответствием теоретическим расчетам, а также качественным и количественным согласием с результатами независимых исследований других авторов.

На защиту выносятся следующие основные положения и результаты:

1. Средний эффективный показатель преломления наночастиц двуокиси кремния диаметром 50-250 нм, синтезированных по методу Стёбера, равен и500 = 1.475 ± 0.005. Спектротурбидиметрическая оценка среднего размера и концентрации наночастиц двуокиси кремния, получаемая с этим показателем преломления,, находится в хорошем согласии с данными электронной микроскопии, динамического рассеяния света и материальным балансом.

2. Подавление дипольной полосы экстинкции является общим свойством плотноупакованных монослоев из плазмонно-резонансных частиц и наблюдается при среднем межчастичном расстоянии около 0.1-0.2 диаметра частиц в решеточных кластерах и при средней поверхностной плотности частиц порядка 0.25 в случайных монослоях. Кластеры с небольшим количеством частиц порядка 16-36 передают все основные спектральные свойства монослоя, показывая, что изменение спектра экстинкции определяется коллективным рассеянием, а спектр поглощения изменяется мало.

3. Экспериментальная зависимость длины волны коллективного квадрупольного резонанса монослоя на стеклянной подложке от показателя преломления внешней среды подчиняется универсальному линейному соотношению, первоначально выведенному для дипольного резонанса отдельных частиц и мультипольных резонансов золотых наностержней.

4. Разработанный метод оценки эффективности мечения клеток резонансно рассеивающими наночастицами позволяет достоверно отличить неспецифическое связывание от негативного контроля и в количественной форме оценить эффективность биоспецифического связывания конъюгатов с клетками.

Личный вклад диссертанта и результаты, полученные совместно с другими исследователями:

Личный вклад соискателя состоит в синтезе и исследовании оптических свойств золотых нанооболочек и монослоев, в проведении расчетов и экспериментов, а также в разработке и экспериментальной апробации алгоритма обработки изображений с использованием пакета ImageJ для оценки эффективности мечения клеток.

Теоретические расчеты оптических свойств наночастиц, конъюгатов и кластеров выполнены совместно с д.ф.-м.н. Хлебцовым Н.Г. Оптимизация протоколов синтеза золотых нанооболочек выполнена совместно с к.ф.-м.н. Хлебцовым Б.Н. Оптимизация протоколов функционализации наночастиц, эксперименты по адсорбции биополимеров на наночастицах коллоидного золота и интерпретация данных выполнены совместно с д.б.н. Дыкманом JI.A., д.б.н. Богатыревым В.А. Эксперименты по разработке метода оценки эффективности мечения клеток конъюгатами были выполнены совместно с д.б.н. Староверовым С.А., асп. Скапцовым А.А., и студенткой 5-го курса Иленевой Е.С. Часть электронно-микроскопических исследований выполнена совместно с к.б.н. Бурыгиным Г.Л. Эксперименты по самоассемблированию монослоев золотых наночастиц и нанооболочек выполнены совместно с к.ф.-м.н. Б. Н. Хлебцовым, Dr. J. Ye и Prof. G. Borghs на базе Межуниверситетского центра микроэлектроники (IMEC, Leuven, Бельгия) в рамках гранта INTAS.

Работа выполнена на базовой кафедре биофизики факультета нелинейных процессов Саратовского госуниверситета.

Гранты. Исследования поддерживались 4 грантами РФФИ (2007-2009 годы); государственным контрактом на проведение научно-исследовательской работы № 02.513.11.3043; Программой президиума РАН «Фундаментальные науки - медицине»; грантом Президента РФ МК-684.2009.2 (соисполнитель), федеральными целевыми программами «Развитие научного потенциала высшей школы», контракт № 2.2.1.1/2950 и «Научные и педагогические кадры инновационной России», контракт № 02.740.11.0484, а также двумя государственными персональными контрактами по программе «У.М.Н.И.К.» (2008-2010, руководитель гранта).

Апробация результатов

Основные результаты диссертации представлялись автором на следующих научных конференциях:

1. Saratov Fall Meeting - International School for Young Scientists and Students on Optics, Laser Physics & Biophysics, Saratov, Russia, 2007-2009 (два устных доклада)

2. Школа -конференция «Нелинейные дни в Саратове для молодых - 2007»

3. 10th Russian-German-Ukrainian Analytical Symposium, 2007, Saratov, Russia

4. 1-ый и 2-ой Международный форумы по нанотехнологиям, 2008 и 2009, Москва, Россия

5. Конференция с межд. участием «Нанотехнологии в онкологии», Москва, 2009 (устный доклад)

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 статей и 5 тезисов докладов, включая 6 статей из списка, рекомендованного ВАК для публикации результатов кандидатских диссертаций.

Заключение диссертации по теме «Биофизика», Ханадеев, Виталий Андреевич

Заключение и выводы по диссертации

Из данных литературного обзора и оригинальных исследований можно сделать вывод о хороших перспективах применения нанооболочек в различных областях нанобиотехнологии. В данной работе были рассмотрены и усовершенствованы технологии синтеза золотых нанооболочек на ядрах из двуокиси кремния. Было также выполнено исследование их одночастичных и коллективных оптических свойств с целью оптимизации применения в различных применениях в таких областях, как биосенсорика, фототермальная терапия и биоимиджинг. На основании данных исследований можно сделать следующие выводы:

1. На основе оригинального варианта иммерсионного метода показано, что средний эффективный показатель преломления наночастиц двуокиси кремния диаметром 50-250 нм, синтезированных по методу Стёбера, равен я500 =1.475 ± 0.005. Разработана оптическая методика определения среднего размера и концентрации золотых нанооболочек на основе спектрального анализа суспензий наночастиц двуокиси кремния, используемых в качестве ядер.

2. Теоретически и экспериментально показано, что подавление дипольной полосы экстинкции является общим свойством плотноупакованных монослоев плазмонно-резонансных частиц и наблюдается при среднем межчастичном расстоянии около 0.1-0.2 диаметра в решеточных кластерах или при средней поверхностной плотности частиц около 0.25 в случайных кластерах с небольшим количеством частиц порядка 16-36. Изменение спектра экстинкции определяется коллективным рассеянием, а спектр поглощения изменяется мало.

3. Спектральный сдвиг коллективного квадрупольного резонанса при изменении диэлектрического окружения подчиняется линейному соотношению, установленному для дипольных и мультипольных резонансов отдельных частиц и пропорционален инкременту показателя преломления внешней среды.

4. Разработан новый метод оценки эффективности мечения клеток резонансно рассеивающими наночастицами, который позволяет достоверно отличить неспецифическое связывание от негативного контроля и в количественной форме оценить эффективность биоспецифического связывания конъюгатов с клетками. Метод экспериментально проверен на модели непрямого биоспецифического мечения клеток почек эмбриона свиньи с использованием фаговых миниантител и конъюгатов золотых нанооболочек с антифаговыми антителами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Ханадеев, Виталий Андреевич, 2010 год

1. Хлебцов Н.Г. Оптика и биофотоника наночастиц с плазмонным резонансом // Квантовая электроника. 2008. - Т. 38, № 6. - С. 504-529.

2. Хлебцов Н.Г., Богатырев В.А., Дыкман JI.A., Хлебцов Б.Н. Золотые наноструктуры с плазмонным резонансом для биомедицинских исследований // Российские нанотехнологии. -2007. Т. 2. № 3-4. - С. 69-86.

3. Дыкман Л.А., Богатырев В.А., Щеголев С.Ю., Хлебцов Н.Г. Золотые наночастицы: Синтез, свойства, биомедицинское применение. Москва: Наука, 2008. -318 с.

4. Bao P., Frutos A. G., Greef Ch., Lahiri J., Muller U., Peterson Т. C., Warden L., Xie X. High-sensitivity detection of DNA hybridization on microarrays using resonance light scattering // Anal. Chem. 2002. - V.74. - P. 1792-1797.

5. Stewart M.E., Anderton C.R., Thompson L.B., Maria J., Gray S.K., Rogers J.A., Nuzzo R.G. Nanostructured plasmonic sensors // Chem. Rev. 2008. - V. 108, №2. - P. 494-521.

6. El-Sayed I.H., Huang X., El-Sayed M.A. Surface plasmon resonance scattering and absorption of anti-EGFR antibody conjugated gold nanoparticles in cancer diagnostics: applications in oral cancer // Nano Lett. 2005. - V. 5, № 5. -P. 829-834.

7. Lai S., Clare S., Halas N.J. Nanoshell-Enabled Photothermal Cancer Therapy: Impending Clinical Impact // Acc. Chem. Res. 2008. - V. 41. - P. 1842-1851.

8. Ghosh P., Han G., De M., Kim C.K., Rotello V.M. Gold nanoparticles in delivery applications // Adv Drug Deliv Rev. 2008. - V. 60. - P. 1307-1315.

9. Kreibig U., Volmer M. Optical properties of metal clusters. Berlin: Springer-Verlag, 1995. - 532 p.

10. Khlebtsov N. G., Melnikov A. G., Bogatyrev V. A., Dykman L. A. Optical properties and biomedical applications of nanostructures based on gold and silver bioconjugates // Photopolarimetry in Remote Sensing / Ed. by G. Videen,

11. Ya.S. Yatskiv and M.I. Mishchenko. NATO Science Series, II. Mathematics, Physics, and Chemistiy, V. 161, Dordrecht: Kluwer. 2004. - P. 265-308.

12. Tuchin V.V. Handbook of Optical Biomedical Diagnostics. Washington: SPIE, 2002. - 1093 p.

13. Khlebtsov В., Zharov V., Melnikov A., Tuchin V., Khlebtsov N. Optical amplification of photothermal therapy with gold nanoparticles and nanoclusters // Nanotechnology. 2006. - V. 17. - P. 5167-5179.

14. Zhao J., Pinchuk A.O., McMahon J.M., Li S., Ausman L.K., Atkinson A.L., Schatz G.C. Methods for Describing the Electromagnetic Properties of Silver and Gold Nanoparticles // Acc. Chem. Res. 2008. - V. 41. - P. 1710-1720.

15. Hayat M.A. (Ed.). Colloidal gold: principles, methods and applications. -San Diego: Academic Press. V. 1, V. 2. - 1989; - V.3. - 1991.

16. Daniel M.-Ch., Astruc D. Gold nanoparticles: assembly, supramolecular chemistiy, quantum-size-related properties, and applications toward biology, catalysis, and nanotechnology // Chem. Rev. 2004 - V. 104. - P. 293-346.

17. Wang Z. Ma L. Gold nanoparticle probes // Coord. Chem. Rev. 2009. -V. 253. - P. 1607-1618.

18. Perez-Juste J., Pastoriza-Santos I., Liz-Marzan L.M., Mulvaney P. Gold nanorods: Synthesis, characterization and applications // Coordination Chem. Rev. 2005. - V. 249. - P. 1870-1879.

19. Murphy C.J., Sau Т.К., Gole A.M., Orendorff C.J., Gao J., Gou L., Hunyadi S.E., Li T. Anisotropic Metal Nanoparticles: Synthesis, Assembly, and. Optical Applications // Phys. Chem. B. 2005. - V. 109. - P. 13857-13870.

20. Алексеева A.B., Богатырев B.A., Хлебцов Б.Н., Мельников А.Г., Дыкман JI.A., Хлебцов Н.Г. Золотые наностержни: Синтез и оптические свойства // Коллоидный журнал. 2006. - Т. 68, № 6. - С. 725-744.

21. Oldenburg S., Averitt R.D., Westcott S., Halas N.J. Nanoengineering of optical resonances // Chem. Phys. Lett. 1998. - V. 288. - P. 243-247.

22. Hirsch L.R., Gobin A.M., Lowery A.R., Tam F., Drezek R., Halas N.J., West J.L. Metal nanoshells // Annals. Biomed. Eng. 2006. - V. 34. - P. 15-22.

23. Skrabalak. S. E., Au L., Li X., Xia Y. Facile synthesis of Ag nanocubes and Au nanocages. //Nat. Protoc. 2007. - V. 2. - P. 2182-2190.

24. Skrabalak S.E., Chen J., Sun Y., Lu X., Au L., Cobley C.M., Xia Y. Gold nanostructures: engineering their plasmonic properties for biomedical applications //Acc. Chem. Res. 2008. - V. 41. - P. 1587-1595.

25. Rasch M.R., Sokolov K.V., Korgel B.A. Limitations on the Optical Tunability of Small Diameter Gold Nanoshells // Langmuir. 2009. - V. 25 -P. 11777-11785.

26. Jana N.R., Gearheart L., Obare S. O., Murphy C.J. Anisotropic Chemical Reactivity of Gold Spheroids and Nanorods // Langmuir. 2002. - V. 18. -P. 922-927.

27. Nikoobakht В., El-Sayed M.A. Preparation and growth mechanism of gold nanorods (NRs) using seed-mediated growth method // Chem. Mater. 2003. -V.15.-P. 1957-1962.

28. Pham Т., Jackson J.B., Halas N.J., Lee T.R. Preparation and characterization of gold nanoshells coated with self-assembled monolayers // Langmuir. V. 18. - P. 4915-4920.

29. Malynych S., Chumanov G. Light-inducted coherent interections between silver nanoparticles in two-dimentional arrays // J. Am. Chem. Soc. 2003. - V. 125.-P. 2896-2898.

30. Fu K., Sun J., Bickford L.R., Lin A.W.H., Halas N.J., Yu T.-K., Drezek R.A. Measurement of immunotargeted plasmonic nanoparticles cellular binding: a key factor in optimizing diagnostic efficacy // Nanotechnology. 2008. - V. 19. - P. 045103(1-6).

31. Хлебцов Б. H., Ханадеев В.А., Хлебцов Н.Г. Определение размера, концентрации и показателя преломления наночастиц оксида кремнияметодом спектротурбидиметрии // Оптика и спектроскопия. 2008. - Т. 105, №5. - С. 801-808.

32. Khlebtsov B.N., Khanadeev V.A., Khlebtsov N.G. Determination of the size, concentration, and refractive index of silica nanoparticles from turbidity spectra // Langmuir. 2008. - V. 24. - P. 8964-8970.

33. Khlebtsov B.N., Khanadeyev V.A., Ye J., Mackowski D.W., Borghs G., Khlebtsov N.G. Coupled plasmon resonances in monolayers of metal nanoparticles and nanoshells //Phys. Rev. B. 2008. - V. 77. - P. 035440(1-14).

34. Хлебцов Б.Н., Ханадеев B.A., Хлебцов Н.Г. Коллективные плазмонные резонансы в монослое металлических наночастиц и нанооболочек // Оптика и спектроскопия . 2008. - Т. 104, №2. - С.324-337.

35. Aden A.L., Kerker M. Scattering of electromagnetic waves from two concentric spheres // J. Appl. Phys. 1951. - V. 22. - P. 1242-1246.

36. Averitt R.D., Sarkar D., Halas N.J. Plasmon resonance shifts of Au-coated Au2S nanoshells: insight into multicomponent nanoparticle growth. Phys. Rev. Lett. 1997. V. 78. P. 4217-4220.

37. Optical-Thermal Response of Laser-Irradiated Tissue // Ed. by Welch A., van Gemert M. New York: Plenum Press, 1995. - 925 p.

38. Averitt R.D., Westcott S.L., Halas N.J. Linear optical properties of gold nanoshells // J. Opt. Soc. Am. B. 1999. - V. 16. - P. 1824-1832.39. http://www.ece.rice.edu/~halas/publications.html

39. Stober W., Fink A., Bohn J. Controlled growth of monodisperse silica spheres in the micron size range // J. Colloid Interface Sci. 1968. - V. 26. -P. 62-69.

40. Van Blaaderen A., Van Geest J., Vrij A. Monodisperse colloidal silica spheres from tetraalkoxysilanes: particle formation and growth mechanism // J. Colloid Interface Sci. 1992. - V. 154. - P. 481-502.

41. Green D.L., Lin J.S., Lam Y.-F., Hu M.Z.-C., Schaefer D.W., Harris M.T. Size, volume fraction, and nucleation of Stober silica nanoparticles // J. Colloid Interface Sci. 2003. - V. 266 - P. 346-358.

42. Kalele S., Gosavi S.W., Urban J., Kulkarni S.K. Nanoshell particles: Synthesis, properties and applications // Cur. Sci. 2006. - V. 91. - P. 1038-1052.

43. Matsoukas Т., Gulari E. Dynamics of growth of silica particles from ammonia-catalyzed hydrolysis of tetra-ethyl-orthosilicate // J. Colloid Interface Sci. 1988. - V. 124. - P. 252-261.

44. Bogush G.H., Zukoski C.F. Studies of the kinetics of the precipitation of uniform silica particles through the hydrolysis and condensation of silicon alkoxides // J. Colloid Interface Sci. 1991. - V. 142. - P. 1-18.

45. Bogush G.H., Zukoski C.F. Uniform silica particle precipitation: An aggregative growth model // J. Colloid Interface Sci. 1991. - V. 142. - P. 19-34.

46. Kim, S., Zukoski, C. F. // J. Colloid Interface Sci. 1990. - V. 139. -P. 198-212.

47. Van Blaaderen A., Kentgens A.P.M. Particle morphology and chemical microstructure of colloidal silica spheres made from alkoxysilanes // J. Non-Cryst. Solids. 1992. - V. 149. - P. 161-178.

48. Bailey J.K., Mecartney M.L. Formation of colloidal silica particles from alkoxides // Colloids Surf. 1992. - V. 63. - P. 151-161.

49. Hartlen K.D., Athanasopoulos A.P.T., Kitaev V. Facile preparation of highly monodisperse small silica spheres (15 to >200 nm) suitable for colloidal templating and formation of ordered arrays // Langmuir. 2008. - V. 24. - P. 1714-1720.

50. Yokoi Т., Sakamoto Y., Terasaki O., Kubota Y., Okubo Т., Tatsumi T. Periodic arrangement of silica nanospheres assisted by amino acids // J. Am. Chem. Soc. 2006. - V. 128. - P. 13664-13665.

51. Davis T.M., Snyder M.A., Krohn J.E., Tsapatsis M. Nanoparticles in lysine-silica sols // Chem. Mater. 2006. - V. 18. - P. 5814-5816.

52. Snyder M.A., Lee J.A., Davis T.M., Scriven L. E., Tsapatsis M. Silica nanoparticle crystals and ordered coatings using lys-sil and a novel coating device // Langmuir. 2007. - V. 23. - P. 9924-9928.

53. Nozawa K., Gailhanou H., Raison L., Panizza P., Ushiki H., Sellier E., Delville J. P., Delville M. H. Smart control of monodisperse Stober silica particles: Effect of reactant addition rate on growth process // Langmuir. 2005. - V. 21. - P. 1516-1523.

54. Van Blaaderen A., Vrij A.J. Synthesis and characterization of monodisperse colloidal organo-silica spheres // J.Colloid Interface Sci. 1993. - V. 156.-P. 1-18.

55. Yang S.-M., Jang S.G., Choi D.-G., Kim S., Yu H.K. Nanomachining by colloidal lithography // Small. 2006. - V. 2. - P. 458-475.

56. Graf C., van Blaaderen A. Metallodielectric colloidal core-shell particles for photonic applications // Langmuir. 2002. - V. 18. - P. 524-534.

57. Gemeinhart R.A., Luo D., Saltzman W.M. Cellular fate of a modular DNA delivery system mediated by silica nanoparticles // Biotechnol. Prog. 2005. -V. 21.-P. 532-537.

58. Lee D., Rubner M.F., Cohen R.E. All-nanoparticle thin-film coatings // Nano Lett. 2006. - V. 6. - P. 2305-2312.i

59. Yancey S. E., Zhong W., Heflin J.R., Ritter A.L. The influence of void space on antireflection coatings of silica nanoparticle self-assembled films // J. Appl. Phys. 2006. - V. 99. - P. 034313 (1-10).

60. Imhof A., Megens M., Engelberts J.J., de Lang D.T.N., Sprik R., Vos W.L. Spectroscopy of fluorescein (FITC) dyed colloidal silica spheres // J. Phys. Chem. В. 1999.-V. 103. - P. 1408-1415.

61. Santra S., Zhang P., Wang K., Tapec R., Tan W. Conjugation of biomolecules with luminophore-doped silica nanoparticles for photostable biomarkers // Anal. Chem. 2001. - V. 73. - P. 4988-4993.

62. Rossi L.M., Shi L., Quina F. H., Rosenzweig Z. Stober synthesis of monodispersed luminescent silica nanoparticles for bioanalytical assays // Langmuir. 2005. - V. 21. - P. 4277-4280.

63. Badley R.D., Ford W.T., McEnroe F.J., Assink R.A. Surface modification of colloidal silica//Langmuir. 1990. - V. 6. - P. 792-801.

64. Liu Y.-H., Lin H.-P., Мои Ch.-Y. Direct method for surface silyl functionalization of mesoporous silica // Langmuir. 2004. - V. 20. - P. 32313239.

65. Brinson B.E., Lassiter J.B., Levin C.S., Bardhan R., Mirin N., Halas N.J. Nanoshells made easy: Improving Au layer growth on nanoparticle surfaces // Langmuir. 2008. -V. 24. - P. 14166-14171.

66. Phonthammachai N., Kah J.C.Y., Jun G., Sheppard C.J.R., Olivo M.C., Mhaisalkar S.G., White T.J. Synthesis of contiguous silica-gold core-shell structures: Critical parameters and processes // Langmuir. 2008. - V. 24. P. 5109-5112.

67. Park S.-E., Park M.-Y., Han P.-K., Lee S.-W. The effect of ph-adjusted gold colloids on the formation of gold clusters over aptms-coated silica cores // Bull. Korean Chem. Soc. 2006. - V. 27. - P. 1341-1345.i i^i i i jjt \

68. Westcott S.L., Oldenburg S.J., Lee T.R., Halas, N.J. Formation and adsorption of clusters of gold nanoparticles onto functionalized silica nanoparticle surfaces // Langmuir. -1998. V. 14. - P. 5396-5401.

69. Park S.-E., Park M.-Y., Han P.-K., Lee S.-W. The effect of ph-adjusted gold colloids on the formation of gold clusters over APTMS-coated silica cores // Bull. Korean Chem. Soc. 2006. - V. 27. - P. 1341-1345.

70. Ashayer R., Mannan S.H., Sajjadi Sh. Synthesis and characterization of gold nanoshells using poly(diallyldimethyl ammonium chloride) // Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. 2008. - V. 329. - P. 134-141.

71. Shenoy D.B., Antipov A.A., Sukhorukov G.B., Mohwald H. // Layer-by-Layer Engineering of Biocompatible, Decomposable Core-Shell Structures // Вiomacromolecules. 2003. -V.4. - P.265-272.

72. Ashayer R, Mannan S.H., Sajjadi Sh. Synthesis and characterization of gold nanoshells using poly(diallyldimethyl ammonium chloride) // Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. 2008. - V. 329. - P. 134-141.

73. Duff D.G., Baiker A., Edwards P.P. A new hydrosol of gold clusters. 1. Formation and particle size variation // Langmuir. 1993. -V.9. - P. 2301-2309.

74. Li H., Ma X., Dong J., Qian W.Development of Methodology Based on the Formation Process of Gold Nanoshells for Detecting Hydrogen Peroxide Scavenging Activity // Anal. Chem. 2009. - V. 81. - P. 8916-8922.

75. Radloff J.C. Concentric nanoshells and plasmon hybridization. PhD thesis. Rice University, Texas, 2003.

76. Storti В., Elisei F., Abbruzzetti S., Viappiani C., Latterini L. One-pot synthesis of gold nanoshells with high photon-to-heat conversion efficiency // J. Phys. Chem. C. 2009. - V. 113. - P. 7516-7521.

77. Lim Y.T., Park O.O., Jung H.-T. Gold nanolayer-encapsulated silica particles synthesized by surface seeding and shell growing method: near infrared responsive materials // J. Colloid Interface Sci. 2003. - V. 263. - P. 449-453.

78. Phonthammachai N., White T.J. One-Step Synthesis of Highly Dispersed Gold Nanocrystals on Silica Spheres // Langmuir. 2007. - V. 23. -P. 11421-11424.

79. Phonthammachai N., Kah J.C.Y., Jun G., Sheppard C.J.R., Olivo M.C., Mhaisalkar S.G., White T.J. Synthesis of Contiguous Silica-Gold Core-Shell Structures: CriticalParameters and Processes // Langmuir. 2008. - V. 24. - P. 5109-5112.

80. Halas N.J. Playing with plasmons: tuning the optical resonant properties of metallic nanoshells // MRS Bull. 2005. - V. 30. - P. 362-367.

81. Song C., Wang D., Lin Y., Hu Z., Gu G., Fu X. Formation of silver nanoshells on latex spheres // Nanotechnology. 2004. - V. 15. - P. 962-965.

82. Imhof A. Preparation and characterization of titania-coated polystyrene spheres and hollow titania shells // Langmuir. 2001. - V. 17. - P. 3579-3585.

83. Hebalkar N., Kharrazi S., Ethiraj A., Urban J., Fink. R., Kulkarni S.K. Structural and optical investigations of Si02-CdS core-shell particles // J. Colloid Interface Sci. 2004. - V. 278. - P. 107-114.

84. Ethiraj A.S., Hebalkar N., Sainkar S.R., Urban J., Kulkarni S.K. Synthesis and investigation of ZnS nanoparticles adsorbed on functionalised silica particles // Surf. Eng. 2004. - V. 20. - P. 367-372.

85. Lu Y., McLellan J., Xia Y. Synthesis and crystallization of hybrid spherical colloids composed of polystyrene cores and silica shell // Langmuir. -2004. V. 20. - P. 3464-3470.

86. Carsuo F., Lichtenfeld H., Giersig M., Mohwald H. Electrostatic self-assembly of silica nanoparticle-polyelectrolyte multilayers on polystyrene latex particles // J. Am. Chem. Soc. 1998. - V. 120. - P. 8523-8524.

87. Toshima N., Yonezawa T. Bimetallic nanoparticles novel materials for chemical and physical applications // New J. Chem. - 1998. - V. 22. -P. 1179-1202.

88. Kim H., Achermann M., Balet L. P., Hollingsworth J.A., Klimov, V.I. Synthesis and characterization of Co/CdSe core/shell nanocomposites: bifunctional magnetic-optical nanocrystals // J. Am. Chem. Soc. 2005. - V. 127. - P. 544-546.

89. Correa-Duarte M.A., Giersig M., Liz-Marzan L.M. Stabilization of CdS semiconductor nanoparticles against photodegradation by a silica coating procedure // Chem. Phys. Lett. 1998. - V. 286. - P. 497-501.

90. Chang S., Liu L., Asher S.A. Preparation and properties of tailored morpholgy, monodisperse colloidal silica-cadmium sulfide nanocomposites // J. Am. Chem. Soc. 1994. - V. 116. - P. 6739-6744.

91. Peng X., Schlamp M.C., Kadavanich A.V., Alivisatos A.P. Epitaxial growth of highly luminescent CdSe/CdS core/shell nanocrystals with photostability and electronic accessibility // J. Am. Chem. Soc. 1997. - V. 119. - P. 7019-7029.

92. Hines M.A., Guyot-Sionnest P. Synthesis and characterization of strongly luminescing ZnS-capped CdSe nanocrystals // J. Phys. Chem. 1996. - V. 100. -P. 468-471.

93. Ung Т., Liz-Marzan L.M., Mulvaney P. Controlled method for silica coating of silver colloids. Influence of coating on the rate of chemical reactions // Langmuir. 1998. - V. 14. - P. 3740-3748.

94. Makarova O.V., Ostafin A.E., Miyoshi H., Norris J.R. and Meisel D. Adsorption and encapsulation of fluorescent probes in nanoparticles // J. Phys. Chem. B. 1999. V. 103. P. 9080-9084.I

95. Dong A.G., Wang Y.J., Tang Y., Ren N., Yang W.L., Gao Z. Fabrication of compact silver nanoshells on polystyrene spheres through electrostatic attraction // Chem. Commun. 2002. - V.4. - 350-351.

96. Peceros, К. E.; Xu, X. D.; Bulcock, S. R.; Cortie, M. B. Dipole-dipole plasmon interactions in gold-on-polystyrene composites // J. Phys. Chem B. -2005. V. 109. - P. 21516-21520.

97. Shi W.L.; Sahoo Y.; Swihart M.T.; Prasad P.N. Gold nanoshells on polystyrene cores for control of surface plasmon resonance // Langmuir. 2005. -V.21.-P. 1610-1617.

98. Caruso F., Lichtenfeld H., Giersig M., Mohwald H., Electrostatic self-assembly of silica nanoparticle-polyelectrolyte multilayers on polystyrene latex particles // J. Am. Chem.Soc. 1998. - V. 120. - P. 8523-8524.

99. Gittins D.I., Susha A.S., Schoeler В., Caruso F. Dense nanoparticulate thin films via gold nanoparticle self-assembly // Adv. Mater. 2002, 14, 508-512.

100. Lee J.-H., Mahmoud M.A. , Sitterle V., Sitterle J. , Meredith J.C. Facile preparation of highly-scattering metal nanoparticle-coated polymer microbeads and their surface plasmon resonance // J. Am. Chem. Soc. 2009. - V. 131. -P. 5048-5049.

101. Kim, S.-W.; Kim, M.; Lee, W. Y.; Hyeon, T. Fabrication of hollow palladium spheres and their successful application to the recyclable heterogeneous catalyst for Suzuki coupling reactions //J. Am. Chem. Soc. 2002. - V. 124. P. 7642-7643.

102. Sun Y., Xia Y. Mechanistic study on the replacement reaction between silver nanostructures and chloroauric acid in aqueous medium // J. Am. Chem. Soc. 2004. - V. 126. - P. 3892-3901.

103. Sun Y., Mayers В., Xia Y. Template-engaged replacement reaction: A one-step approach to the large-scale synthesis of metal nanostructures with hollow interiors // Nano Lett. 2002. - V. 2. - P. 481-485.

104. Lu X., Chen J., Skrabalak S. E., Xia Y. Galvanic replacement reaction: A simple and powerful route to hollow and porous metal nanostructures // Proc. IMechE., Part N: J. Nanoeng. Nanosyst. 2007. - V. 221. - P. 1-16.

105. Vasquez Y., Sra A.K., Schaak R.E. One-pot synthesis of hollow superparamagnetic CoPt nanospheres // J. Am. Chem. Soc. 2005. - V. 127. -P. 12504-12505.

106. Wang H., Brandl D.W., Le F., Nordlander P., Halas N.J. Nanorice: A hybrid plasmonic nanostructure // Nano Lett. 2006. - V. 6. - P. 827-832.

107. Ozaki M., Kratohvil S., Matijevic E. Formation of monodispersed spindle-type hematite particles // J. Colloid Interface Sci. 1984. - V. 102. -P. 146-151.

108. Trachuk L.A., Vrublevsky S.A., Khlebtsov B.N., Melnikov A.G., Khlebtsov N.G. Optical properties of gold spheroidal particles and nanoshells: Effect of the external dielectric medium // Proc. SPIE. 2005. - V. 5772. - P. 1-10.

109. Radloff C., Vaia R.A., Brunton J., Bouwer G.T., Ward V.K. Metal nanoshell assembly on a virus bioscaffold // Nano Lett. 2005. - V. 5. -P. 1187-1191.

110. Bohren C.F., Huffman D.R. Absorption and Scattering of Light by Small Particles. New York: Wiley, 1983. - 541 p.

111. Kelly L., Coronado E., Zhao L.L., Schatz G.C. The optical properties of metal nanoparticles: the influence of size, shape and dielectric environment // J. Phys. Chem. B. 2003. - V. 107. - P. 668-677.

112. Mie G. Beitrage zur Optic Triiber Medienspeziell kolloidaler Metallosungen // Ann. Phys. 1908. - V. 25. - P. 377-445.

113. Link S., Mohamed M.B., El-Sayed M.A. Simulation of the optical absorption spectra of gold nanorods as a function of their aspect ratio and the effect of the medium dielectric constants // J. Phys. Chem. B. 1999. - P. 3073-3077.

114. Xia Y., Halas N.J. Shape-controlled synthesis and surface plasmonic properties of metallic nanostructures // MRS Bulletin. 2005. - V. 30. - P. 338-348.

115. Трачук JI. А. Оптические свойства наночастиц золота и серебра в связи с задачами биодиагностики: Дисс. .канд. физ.-мат. наук. Саратов, 2007. -138 с.

116. Wu Z.C., Wang Y.P. Electromagnetic scattering for multilayered sphere: recursive algorithms // Radio Sci. 1991. - V. 26. - P. 1393-1401.

117. Хлебцов Н.Г., Дыкман JI.A., Богатырев B.A., Хлебцов Б.Н. Двухслойная модель биоконъюгатов коллоидного золота и её применение для оптимизации наносенсоров // Коллоид, журн. 2003. - Т. 65, № 4. -С. 552-652.

118. Wang H., Fu K., Drezek R., Halas N.J. Light scattering from spherical plasmonic nanoantennas: Effects of nanoscale roughness // Applied Physics В. V. 84.-P. 191-196.i

119. Oubre C., Nordlander P. Optical properties of metallodielectric nanostructures calculated using the finite difference time domain method // J. Phys. Chem. B. 2004. - V. 108. - P. 17740-17747.

120. Wei A. Designing plasmonic nanomaterials as sensors of biochemical transport// e-J. Surf. Sci. Nanotech. 2006. - V. 4. - P. 9-18.

121. Lin X.M., Jaeger H.M., Sorensen C.M., Klabunde K.J. Formation of long-range-ordered nanocrystal superlattices on silicon nitride substrates // J. Phys. Chem. B. 2001. - V.105. - P. 3353-3357.

122. Haynes C.L., Van Duyne R.P. Nanosphere lithography: a versatile nanofabrication tool for studies of sizedependent nanoparticle optics // J. Phys. Chem. B. 2001. - V. 105. - P. 5599-5611.

123. Lahav M., Vaskevich A., Rubinstein I. Biological sensing using transmission surface plasmon resonance (T-SPR) spectroscopy // Langmuir. -2004. V. 20. - P. 7365-7367.

124. Okamoto Т., Yamaguchi I. Local plasmon sensor with gold colloid monolayers deposited upon glass substrates // Opt. Lett. 2000. - V. 25. -P. 372-374.

125. Stuart D.A., Haes A.J., Yonzon C.R., Hicks E.M., Van Duyne R.P. Biological applications of localized surface plasmonic phenomenae // IEE Proc. Nanobiotechnol. 2005. - V. 152. - P. 13-32.

126. Nath N., Chilkoti A. Label-free biosensing by surface plasmon resonance of nanoparticles on glass: Optimization of nanoparticle size // Anal. Chem. 2004. - V. 76. - P. 5370-5378.

127. Haes A.J., Van Duyne R.P. A nanoscale optical biosensor: sensitivity and selectivity of an approach based on the localized surface plasmon resonance spectroscopy of triangular silver nanoparticles // J. Am. Chem. Soc. 2002. -V. 124.-P. 10596-10604.

128. Riboh J.C., Haes A.J., McFarland A.D., Ranjit C., Van Duyne R. P. A nanoscale optical biosensor: real time immunoassay and nanoparticle adhesion // J. Phys. Chem. B. 2003. - V. 107. - P. 1772-1780.

129. Frederix F., Friedt J.M., Choi K.H., Laureyn W., Campitelli A., Mondelaers D., Maes G., Borghs G. Biosensing based on light absorption of nanoscaled gold and silver particles // Anal Chem. -2003. V. 75. - P. 6890-6894.

130. Enoch S., Quidant R., Badenes G. Optical sensing based on plasmon coupling in nanoparticle arrays // Opt. Express. 2004. - V. 12. - P. 3422-3427.

131. Malynych S., Chumanov G. Coupled planar silver nanoparticle arrays as refractive index sensors // J. Opt. A: Pure. Opt. 2006. - V. 8. - P. 144-147.

132. Zhao L.L., Kelly K.L., Schatz G.C. The extinction spectra of silver nanoparticle arrays: influence of array structure on plasmon resonance wavelength and width // J. Phys. Chem. B. 2003. - V. 107. - P. 7343-7350.

133. Smith G.B., Pustovit V.N. Coupled multipolar interactions in clusters of nanoparticles with metal shells // Opt. Commun. 2002. - V. 211. - P. 197-204.

134. Genov D.A., Sarychev A.K., Shalaev V.M., Wei A. Resonant field enhancements from metal nanoparticle arrays // Nano Lett. 2004. - V. 4. -P. 153-158.

135. Zou S., Janel N., Schatz G.C. Silver nanoparticle array structures that produce remarkably narrow plasmon lineshapes // J. Chem. Phys. 2004. - V. 120. -P. 10871-10875.

136. Zou S., Schatz G.C. Narrow plasmonic/photonic extinction and scattering lineshapes for one and two dimensional silver nanoparticle arrays // J. Chem. Phys. 2005. - V. 121. - P. 12606-12612.

137. Bouhelier A., Bachelot R., Im J. S., Wiederrecht G. P., Lerondel G., Kostcheev S., Royer P. Electromagnetic interactions in plasmonic nanoparticle arrays// J. Phys. Chem. B. 2005. - V. 109. - P. 3195-3198.

138. Lai S., Westcott S.L., Taylor R.N., Jackson J.B., Nordlander P., Halas N.J. Light Interaction between Gold Nanoshells Plasmon Resonance and Planar Optical Waveguides // J. Phys. Chem. B. 2002. - V. 106. - P. 5609-5612.

139. Purcell E. M., Pennypacker C. R. Scattering and absorption of light by non-spherical dielectric grains // Astrophys. J. 1973. - V. 186. - P. 705-714.

140. Ньютон P. Теория рассеяния волн и частиц. М.: Мир, 1969. - 607 с.

141. Waterman Р.С. Symmetry, unitarity, and geometiy in electromagnetic scattering // Phys. Rev. D. 1971. - V. 3. - P. 825-839.

142. Mishchenko M.I., Travis L.D., Mackowski D.W. T-matrix computations of light scattering by nonspherical particles: A review // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1996. - V. 55. - P. 535-575.

143. Mishchenko M.I., Travis L.D., Lacis A.A. Scattering, Absorption and Emission of Light by Small Particles. Cambridge University Press, 2002. - 457 p.

144. Lakhtakia A., Mulholland G.W. On two numerical techniques for light scattering by dielectric agglomerated structures // J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. 1993.-V. 98.-P. 699-716.

145. Xu Y.-l., Khlebtsov N.G. Orientation-averaged cross sections of an aggregate of particles // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2003. - V. 78-80. -P. 1121-1137.

146. Khlebtsov N.G., Maksimova I.L., Tuchin V.V., Wang L. Introduction to light scattering by biological objects // In: handbook of optical biomedical diagnostics / Ed. by Tuchin V.V., SPIE: Bellingham, Washington. 2002, Ch. 1. -P. 31-167.

147. Хлебцов Н.Г. Ориентационное усреднение интегральных сечений в методе дискретных диполей // Оптика и спектроскопия. 2001. - Т. 90, №.3. -С. 468-475.

148. Xu Y.-l. Electromagnetic scattering by an aggregate of spheres // Appl. Opt. 1995. - V. 34. - P. 4573-4588.

149. Xu Y.-l. Electromagnetic scattering by an aggregate of spheres // Appl. Opt. 1995. - V. 34. - P. 4573-4588.

150. Myroshnychenko V., Rodriguez-Fernandez J., Pastoriza-Santos I., Funston A.M., Novo C., Mulvaney P., Liz-Marzan L.M., de Abajo F. Modellingthe optical response of gold nanoparticles // Chem. Soc. Rev. 2008. - V. 37. -P. 1792-1805.

151. Zhao L., Zou S., Hao E., Schatz G. C. Electrodynamics in computational chemistry // Theor. Appl. Comput. Chem. 2005. - P. 47-65.

152. Wang Y., Xie X., Wang X., Ku G., Gill K.L., O'Neal D.P., Stoica G., Wang L.V. Photoacoustic tomography of a nanoshell contrast agent in the in vivo rat brain // Nano Lett. 2004. -V.4. - P. 1689-1692.

153. Loo C., Lin A., Hirsch L., Lee M.-H., Barton J., Halas N., West J., Drezek R. Nanoshell-enabled photonics-based imaging and therapy of cancer // Technology in Cancer Research and Treatment. 2004. - V. 3. - P. 33-40.

154. Loo C., Hirsch L., Lee M., Chang E., West J., Halas N., Drezek R. Gold nanoshell bioconjugates for molecular imaging in living cells // Optics Letters. -2005.-V. 30.-P. 1012-1014.

155. Gobin A.M., Lee M.H., Halas N.J., James W.D., Drezek R.A., West J.L. Near-infrared resonant nanoshells for combined optical imaging and photothermal cancer therapy // Nano Lett. 2007. - V. 7. - P. 1929-1934.

156. Hirsch L.R., Stafford R.J., Bankson J.A., Sershen S.R., Rivera В., Price R.E., Hazle J.D., Halas N.J., West J.L. Nanoshell-mediated near-infrared thermal therapy of tumors under magnetic resonance guidance // PNAS. 2003. - V. 23. -P. 13549-13554.

157. Stern JM, Stanfield J, Lotan Y, Park S, Hsieh JT, Cadeddu JA. Efficacy of laser-activated gold nanoshells in ablating prostate cancer cells in vitro !! J. Endourol. 2007. - V. 21. - P. 939-943.

158. West J., Halas N. Applications of nanotechnology to biotechnology: Commentary // Curr. Opin. Biotechnol. 2000. - V. 11. - P. 215-217.

159. Connor E.E., Mwamuka J., Gole A., Murphy C.J., Wyatt M.D. Gold nanoparticles are taken up by human cells but do not cause acute cytotoxicity // Small. 2005. - V. 1. - P. 325-327.

160. Paciotti G.F., Myer L., Weinreich D., Goia D., Pavel N., McLaughlin R.E., Tamarkin L. Colloidal gold: A novel nanoparticle vector for tumor directed drug delivery//Drug Deliv. 2004. - V. 11. - P. 169-183.

161. O'Neal D.P., Hirsch L.R., Halas N.J., Payne J.D., West J.L. Photothermal tumor ablation in mice using near infrared absorbing nanoshells // Cancer Lett. 2004. - V. 209. - P. 171-176.

162. Mock J.J., Smith D.R., Schultz S. Local refractive index dependence of plasmon resonance spectra from individual nanoparticles // Nano Lett. 2003. -V.3.-P. 485-491.

163. Loo C., Lowery A., Halas N., West J., Drezek R. Immunotargeted nanoshells for integrated cancer imaging and therapy // Nano Letters. 2005. -V. 5.-P. 709-711.

164. Vogel A. Nonlinear absorption: Intraocular microsurgery and laser lithotripsy // Phys. Med. Biol. 1997. - V. 42. - P. 895-912.

165. Fujimoto J.G., Brezinsky M.E., Teamey G.J., Boppart S.A., Bouma В., Нее M.R., Southern J.F., Swanson E.A. Optical biopsy and imaging using optical coherence tomography //Nat. Med. 1995. - V. 1. - P. 970-972.

166. Boyd G.T., Yu Z.H., Shen Y.R. Photoinduced luminescence from the noble metal and its enhancement on roughened surfaces // Phys. Rev. В 1986. -V. 33. - P. 7923-7936.

167. Wang H.F., Huff T.B., Zweifel D.A., He W., Low P.S., Wei A., Cheng J. X. In vitro and in vivo two-photon luminescence imaging of single gold nanorods //Proc. Natl. Acad. Sci. 2005. - V. 102. - P. 15752-15756.

168. Tam F., Goodrich G.P., Johnson B.R., Halas N.J. Plasmonic enhancement of molecular fluorescence // Nano Lett. 2007. - V. 7. - P. 496-501.

169. Bardhan R., Grady N.K., Halas N.J. Nanoscale control of near-infrared fluorescence enhancement using Au nanoshells // Small. 2008. - V. 4. -P. 1716-1722.

170. Bardhan R., Grady N.K., Cole J.R., Joshi A., Halas N.J. Fluorescence enhancement by Au nanostructures: Nanoshells and nanorods // Acs Nano. 2009. -V.3.-P. 744-752.

171. Sokolov K., Chumanov G., Cotton T.M. Enhancement of molecular fluorescence near the surface of colloidal metal films // Anal. Chem. 1998. -V. 70.-P. 3898-3905.

172. Stern J.M., Stanfield J., Kabbani W., Hsieh J.-T., Cadeddu J.A. Selective prostate cancer thermal ablation with laser activated gold nanoshells // J. Urol. -2008. -V. 179. P. 748-753.

173. Cole J.R., Mirin N.A., Knight M.W., Goodrich G.P., Halas N.J. Photothermal efficiencies of nanoshells and nanorods for clinical therapeutic applications. // J. Phys. Chem. C. 2009. - V. 113. - P. 12090-12094.

174. Fleischman M., Hendra P.J., McQillan A.J. Raman spectra of pyridine adsorbed at a silver electrode // Chem.Phys.Lett. 1974. - V. 26. - P. 163-166.

175. Heck K.N., Janesko B.G., Scuseria G.E., Halas N.J., Wong M.S. Observing metal-catalyzed chemical reactions in situ using surface-enhanced Raman spectroscopy on Pd-Au nanoshells 11 J. Am. Chem. Soc. 2008. - V. 130. P. 16592-16600.

176. Levin C.S., Bishnoi S.W., Grady N.K., Halas N.J. Determining the conformation of thiolated poly(ethylene glycol) on Au nanoshells by surface-enhanced Raman scattering spectroscopic assay // Anal.Chem. 2006. - V. 78. -P. 3277-3281.

177. Ochsenkuhn M.A., Jess P.R.T., Stoquert H., Dholakia K., Campbell C.J. Nanoshells for surface-enhanced Raman spectroscopy in eukaryotic cells: Cellular response and sensor development // Acs Nano. 2009. - V. 3. - P. 3613-3621.

178. Levin C.S., Kundu J., Barhoumi A., Halas N.J. Nanoshell-based substrates for surface enhanced spectroscopic detection of biomolecules // Analyst. -2009. -V. 134. P. 1745-1750.

179. Wang H., Kundu J., Halas N.J. Plasmonic nanoshell arrays combine surface-enhanced vibrational spectroscopies on a single substrate // Angew. Chem. Int. Ed. 2007. - V. 46. - P. 9040-9044.

180. Jiang W., Kim B.Y.S., Rutka J.T., Chan W.C.W. Nanoparticle-mediated cellular response is size-dependent // Nature Nanotechnology. 2008. - V. 3. -P. 145-150.

181. De Jong W.H., Hagens W.I., Krystek P., Burger M.C., Sips A.J.A.M., Geertsma R.E. // Biomaterials. 2008. - V. 29. - P. 1912-1919.

182. URL: http://www.crystran.co.uk/products.asp?productid=73

183. Shifrin K. S., Tonna G. Inverse problems related to light scattering in the atmosphere and ocean // Advances in Geophysics. 1993. - V. 34. - P. 175-252.

184. Тихонов A.H., Арсенин В. Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1986 - 224 с.

185. Heller W., Bhatnagar Н. L., Nakagaki М. Theoretical investigations on the light scattering of spheres XII. The "wavelength exponent" of differential turbidity spectra // J. Chem. Phys. 1962. - V. 36. - P. 1163-1170.

186. Shchyogolev S.Yu., Khlebtsov N.G. Determination of the particle size, refractive index, and concentration of biological disperse systems by the spectroturbidimetric method // In: Colloid and Molecular Electrooptics / Ed. by

187. B.R. Jennings and S.P. Stoylov. IOP Publishing: Bristol and Philadelphia, 1992. -P.141-146.

188. Shchyogolev S. Yu. Inverse problems of spectroturbidimetry of biological disperse systems: An overview // J. Biomed. Opt. 1999. - V. 4. -P. 490-503.

189. Heller W. Theoretical Investigations on the light scattering of spheres. XV. The wavelength exponents at small a values // J. Chem. Phys. 1964. - V. 40. - P. 2700.

190. Кленин В. И. Термодинамика систем с гибкоцепными полимерами. -Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1995. -736 с.

191. Sedlacek В. Light scattering. XVI. Particle size determination by the turbidity ratio method // Coll. Czech. Chem. Commun. 1967. - V. 32. -P. 1374-1389.

192. Hosono M., Sugii S., Kusudo O., Tsuji W. Simultaneous estimation of particle size, relative refractive index, and concentration of lattices by turbidity measurements // Bull. Inst. Chem. Res. Kyoto Univ. 1973. - V. 51. - P. 104-117.

193. Кленин В. И., Щеголев С. Ю., Лаврушин В. И. Характеристические функции светорассеяния дисперсных систем. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та., 1977.- 177 с.

194. Хлебцов Н.Г., Мельников А.Г. Спектротурбидиметрия полидисперсных систем с учетом спектральной зависимости оптических констант // Журн. прикл. спектр. 1992. - Т. 56. - С. 435-440.

195. Хлебцов Н.Г. Ослабление и рассеяние света в дисперсных системах с неупорядоченными, ориентированными и фрактальными частицами (теория и эксперимент) // Дисс. докт. физ.-мат. наук, Саратов, СГУ, 1996. 559 с.

196. Berne В. J., Pecora R. Dynamic light scattering with application to chemistry, biology, and physics. MineolaNY: Dover Publ.,2002. - 621 p.

197. Khlebtsov N.G., Bogatyrev V.A., Dykman L.A., Melnikov A.G. Spectral extinction of colloidal gold and its biospecific conjugates // J. Colloid Interface Sci. 1996. -V.180. - P. 436-445.

198. Khlebtsov B.N., Khlebtsov N.G. Biosensing potential of silica/gold nanoshells: Sensitivity of plasmon resonance to the local dielectric environment // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2007. - V. 106. - P. 154-169.

199. Johnson P.B., Christy R.W. Optical constants of noble metals // Phys. Rev. B. 1972. - V. 6, № 12. - P. 4370-4379.

200. Khlebtsov B.N., Khlebtsov N.G. Ultrasharp light scattering resonances of structured nanospheres: Effects of size-dependent dielectric functions // J. Biomedical Optics. 2006. - V. 11. - P. 44002 (1-5).

201. Videen G. Light scattering from a sphere on or near a surface // J. Opt. Soc. Am. A. 1991. - V. 8. - P. 483-489.

202. Videen G, Turner MG, Iafelice VJ, Bickel WS, Wolfe WL. Scattering from a small sphere near a surface // J. Opt. Soc. Am. A 1993. - V. 10. P. 118-126.

203. Mackowski D. W. Exact solution for the scattering and absorption properties of sphere clusters on a plane surface // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 2008. - V. 109. - P. 770-788.

204. Doicu A., Wriedt Т., Eremin Y.A. Light scattering by systems of particles. Berlin: Springer-Verlag, 2006. - 322 p.

205. Хлебцов Б.Н., Богатырев B.A., Дыкман JI.A., Хлебцов Н.Г. Спектры резонансного светорассеяния золотых нанооболочек: эффекты полидисперсности и ограничения длины свободного пробега электронов // Оптика и спектроскопия. 2007. Т. 102. № 2. С. 273-281.

206. Xu Н., Kail М. Modeling the optical response of nanoparticle-based surface plasmon resonance sensors // Sens. Actuators В Chem. 2002. - V. 87. - P. 244-249.

207. Song С., Wang D., Lin Y., Hu Z., Gu G., Fu X. Formation of silver nanoshells on latex spheres //Nanotechnology. 2004. - V. 15 - P. 962-965.

208. Berry M. V., Percival I. C. Optics of fractal clusters such as smoke // Opt. Acta. 1986. - V. 33. - P. 577-591.

209. Brandl D.W., Oubre Ch., Nordlander P., Plasmon hybridization in nanoshell dimers // J. Chem. Phys. 2005. - V. 123. P. 024701.

210. Khlebtsov B.N., Zharov V.P., Melnikov A.G., Tuchin V.V., Khlebtsov N.G. Optical amplification of photothermal therapy with gold nanoparticles and nanoclusters //Nanotechnology. 2006. - V. 17. - P. 5167-5179.

211. Markel V.A., Shalaev V.M., Stechel E.B., Kim W., Armstrong R.L. Small-particle composites. I. Linear optical properties // Phys. Rev. B. 1996. -V. 53. - P. 2425-2436.

212. Khlebtsov B.N., Khlebtsov N.G. Multipole plasmons in metal nanorods: Scaling properties and dependence on the particle size, shape, orientation, and dielectric environment // J. Phys. Chem. C. 2007. - V. 111. - P. 11516-11527.

213. Fujimoto J.G. Optical coherence tomography for ultrahigh resolution in vivo imaging //Nat. Biotechnol. 2003. - V. 21. - P. 1361-1367.

214. Lee T.M., Oldenburg A.L., Sitafalwalla Sh., Marks D.L., Luo W., Toublan F. J.-J., Suslick K.S., Boppart S.A. Engineered microsphere contrast agents for optical coherence tomography // Opt. Lett. 2003. - V. 28. -P. 1546-1548.

215. El-Sayed I.H., Huang X., El-Sayed M.A. Surface plasmon resonance scattering and absorption of anti-EGFR antibody conjugated gold nanoparticles in cancer diagnostics: applications in oral cancer //Nano Lett. 2005. - V. 5. - P. 829834.

216. Huang X., El-Sayed I.H., Qian W., El-Sayed M.A. Cancer cell imaging and photothermal therapy in the near-infrared region by using gold nanorods // J. Am. Chem. Soc. 2006. - V. 128. - P. 2115-2120.

217. Durr N. J., Larson Т., Smith D. K., Korgel B. A., Sokolov K., Ben-Yakar A. Two-photon luminescence imaging of cancer cells using molecularly targeted gold nanorods //Nano Lett. 2007. - V. 7. - P. 941-945.

218. Agrawal A., Huang S., Wei A., Lin H., Lee M.H., Barton J.K., Drezek R.A., Pfefer T.J. Quantitative evaluation of optical coherence tomography signal, enhancement with gold nanoshells // J. Biomed. Opt. 2006. - V. 11. -P. 0411211-6.

219. Troutman T.S., Barton J.K., Romanowski M. Optical coherence tomography with plasmon resonant nanorods of gold // Opt. Lett. 2007. - V. 32. -P. 1438-1440.

220. Huang Y., Swarup V.P., Bishnoi S.W. Rapid Raman imaging of stable, functionalized nanoshells in mammalian cell cultures // Nano Lett. 2009. - V. 9. -P. 2914-2920.

221. Anker J.N., Hall W.P., Lyandres O., Shah N.C., Zhao J., van Duyne R.P.Biosensing with plasmonic nanosensors // Nat. Mater. 2008. - V. 7. -P. 442-453.

222. Nusz G.J., Marinakos S.M., Curry A.C., Dahlin A.F., Wax A., Chilkoti A. Label-free plasmonic detection of biomolecular binding by a single gold nanorod // Anal. Chem 2008. - V. 80. - P. 984-989.

223. Stone J.W., Sisco P.N., Goldsmith E.C., Baxter S.C., Murphy C.J. Using Gold Nanorods to Probe Cell-Induced Collagen Deformation // Nano Lett. 2007. -V. 7.-P. 116-119.

224. Yong K.-T., Swihart M.T., Ding H., Prasad P.N.Preparation of gold nanoparticles and their applications in anisotropic nanoparticle synthesis and bioimaging // Plasmonics. 2009. - V. 4. - P.79-93.

225. Yang X., Skrabalak S.E., Li Z.-Y., Xia Y., Wang L.V. Photoacoustic tomography of a rat cerebral cortex in vivo with Au nanocages as an optical contrast agent // Nano Lett. 2007. - V. 7. - P. 3798-3802.

226. Wu X., Liu H., Liu J. Immunofluorescent labeling of cancer marker Her2 and other cellular targets with semiconductor quantum dots // Nat. Biotechnol. -2003. -V. 21. P. 41-46.

227. Reynolds A.R., Moghimi S.M., Hodivala-Dilke K. Nanoparticle-mediated gene delivery to tumor neovasculature // Trend. Mol. Med. 2003. - V. 9. - P. 2-4.

228. Verel I., Heider K.-H., Siegmund M. Tumor targeting properties of monoclonal antibodies with different affinity for target antigen CD44V6 in nude mice bearing head-and-neck cancer xenografts // Int. J. Cancer. 2002. - V. 99. - P. 396-402.

229. Sudimack J., Lee R.J. Targeted drug delivery via the folate receptor // Adv. Drug Deliv. Rev. 2000. - V. 41. - P. 147-162 (2000).253 http://www.sevin.ru/collections/cellcolls/rcccm/animalst.html

230. Хлебцов Б. H., Ханадеев В. А., Хлебцов Н.Г. Коллективные плазмонные резонансы в монослое металлических наночастиц и нанооболочек // Оптика и спектроскопия. 2008. - Т. 104, №2. - С.324-337.

231. Charlton К.А., Moyle S., Porter A.J.R., Harris W.J. Analysis of the diversity of a sheep antibody repertoire as revealed from a bacteriophage display library // J. Immunol. 2000. - V. 164. - P. 6221-6229.

232. Костеша H.B., Ламан А.Г., Шепеляковская A.O., Зайцева И.С., Орлов В.П., Дыкман Л.А., Бровко Ф.А., Соколов О.И. Селекция и характеристика фаговых миниантител к актинам различного происхождения //Биохимия. 2005. - Т. 70. - С. 1070-1077.

233. Khlebtsov B.N., Dykman L.A., Bogatyrev V.A., Zharov V.P., Khlebtsov N.G. A solid-phase dot assay using silica/gold nanoshells // Nanoscale Research Letters. 2007. - V. 2. - P. 6-11.

234. Khlebtsov B.N., Khlebtsov N.G. Enhanced solid-phase immunoassay using gold nanoshells: Effect of nanoparticle optical properties // Nanotechnology. 2008. - V. 19. - P. 435703 (1-10).

235. Hawkes R., Niday E., Gordon J. A dot immunobinding assay for monoclonal and other antibodies // Analyt. Biochem. 1982. - V. 119. P. 142-147.

236. Vaessen R.T.M.J., Kreike J., Groot G.S.P. Protein transfer to nitrocellulose filters. A simple method for quantitation of single proteins in complex mixtures //FEBS Lett. 1981. - V. 124. - P. 193-196.

237. Gupta Sh., Huda S., Kilpatrick P.K., Velev O.D. Characterization and optimization of gold nanoparticle-based silver-enhanced immunoassays // Anal. Chem. 2007. - V. 79. - P. 3810-3820.263. http://rsb.info.nih.gov/ij/