طراحي نانو ذرات طلا با هدف استفاده از خواص پلاسمونيكي آنها جهت نور-گرما درماني

Designing gold nanoparticles to exploit their plasmonic characteristics in photo-thermal therapy

پديده نور-گرمايي، كه بر اساس القاي حرارت در يك ساختار در ابعاد نانو از طريق طيفي از نور تابشي، و درنهايت ايجاد يك يا چند نقطه داغ در اين ساختار هاست، مورد توجه تحقيقات گوناگوني از جمله پزشكي قرار گرفته است. ما با درنظر گرفتن يك ساختار مرجع از جنس طلا به شكل پاپيون ، دست به بهبود و ارائه ساختار هاي جايگزين زده، و با افزايش مقادير ميدان هاي الكتريكي و مغناطيسي القايي از يك منبع موج ساده در ساختار ها، و همچنين كاهش توان پراكنده شده در نانوساختار طلا و زيرلايه Al2O3 و تلاش در حبس هرچه بيشتر توان جذب شده (در طول موج پلاسمونيك)، توانستيم در ساختار هاي پيشنهادي، توان جذبي را در واحد حجم به مقدار يك درجه بزرگي (10 برابر ساختار مرجع) افزايش دهيم. ميزان توان كل جذبي هم از ميزان به هنجار شده 2/0 در ساختار مرجع، به ميزان 45/0 در ساختار نهايي افزايش يافت. همچنين توان هاي پراكنده شده در نانو ساختار و زير لايه در ساختارهاي مبتني بر هشت وجهي كاهش قابل توجهي داشتند. ميدان هاي الكتريكي و مغناطيسي هم در ساختار هاي مشخصي، بهبودهاي قابل قبولي از خود نشان دادند.

photo-thermal phenomena, which is defined as heat generated in nanostructures by a given spectrum of light, has drawn a large attention to itself, especially in medical researches. In this study, we considered a gold diabolo structure as reference, and then developed new structures in order to improve their electrical and magnetic fields, generated by a plane-wave source, and also to reduce the scattered power in these structures and Al2O3 substrate By these intentions we managed to confine the absorbed power (at the plasmonic wavelength), and to increase the power per unit volume as large as one order of magnitude (10 times as reference). This leads to an increase in the total power absorption from 0.2 normalized in the reference, to 0.45 normalized in the latter structure. We observed an acceptable reduction in scattering power within bipyramid structures and an increase in electric and magnetic fields in other structures as well.