Кремниевые наночастицы как контрастирующие агенты в методах оптической биомедицинской диагностики

Проведено сравнение эффективности рассеяния света наночастицами, формируемыми методом пикосекундной лазерной абляции кремния в воде, и механически измельченного мезопористого кремния. Ансамбли обоих типов частиц обладают коэффициентами рассеяния, достаточными для их использования как контрастирующих агентов в оптической когерентной томографии (ОКТ), особенно в диапазоне длин волн 700–1000 нм, где мало поглощение как кремния, так и большинства биологических и биоподобных тканей. Согласно теории Ми основной вклад в рассеяние при этом дают частицы относительно крупных размеров (150–300 нм). В проведенных экспериментах по визуализации поверхности агарового фантома с помощью ОКТ был достигнут контраст границы среды, контрастированной наночастицами, равный 14 и 30 дБ для аблированных частиц и порошка пористого кремния соответственно. Численное моделирование изображений, получаемых методом ОКТ кожи в присутствии наночастиц, подтвердило эффективность использования последних в качестве контрастирующего агента.