Вчені НІТУ «МІСіС» спільно з колегами з Інституту органічної хімії ім. Н.Д. Зелінського РАН та Інституту фізичної хімії та електрохімії ім.О.М. Фрумкіна РАН створили нову гібридну структуру з магнітних наночастинок і гуминових молекул. Запропонований гібрид біосумісний, його виробництво не потребує великих затрат, і в перспективі його можна буде застосовувати для магнітної діагностики та високотемпáної терапії онкозахворювань. Стаття про розробку опублікована в Nanomaterials.
Один з найефективніших способів виявлення онкозахворювань на ранній стадії - магнітно-резонансна томографія (МРТ). Для підвищення точності в організм може вводитися спеціальний контрастний магнітний агент, щоб додатково «підсвітити» злоякісні утворення.
Цей самий агент можна використовувати для подальшої терапії - під впливом високих температур частинки будуть нагріватися і руйнувати ракові клітини.
Колектив вчених НІТУ «МІСіС» спільно з колегами з Інституту органічної хімії ім. Н.Д. Зелінського РАН та Інституту фізичної хімії та електрохімії ім. О.М. Фрумкіна РАН запропонував гібрид магнітної наночастинки - магнетиту (Fe3O4) - і гуминових молекул.
Сам по собі оксид заліза має токсичність щодо організму людини, тому його необхідно стабілізувати особливою біосумісною оболонкою. Гумінові субстанції, що утворюються в процесі розкладання органічних речовин, являють собою високомолекулярні сполуки, що відрізняються високою біосумісністю.
Так, у роботі було продемонстровано позитивний вплив використання гумат-аніонів як стабілізаторів поверхні наночастинок. Крім того, вчені показали, що використання нетрадиційного мікрохвильового підходу до нагріву реакційної суміші суттєво покращує морфологічні властивості наночастинок магнетиту.
Важливою особливістю цієї роботи є так званий «однореакторний підхід», в результаті якого значно скорочується час синтетичних процедур і в цілому спрощується методологія синтезу біосумісних магнітних наночастинок.
"У цій роботі було показано, що при використанні мікрохвильового нагріву реакційної суміші наночастинки відрізняються більшою монодисперсністю. Також ми встановили, що протокол введення стабілізатора істотно змінює властивості нанопорошків. Отримані зразки відрізняються суперпарамагнітними властивостями з намагніченістю насичення, характерною для об'ємних наночастинок більшого розміру. Вони дуже стабільні в модельних розчинах для внитривенного вливання, що робить їх хорошими кандидатами для біомедичних додатків in vivo, наприклад, для доставки ліків, гіпертермії тощо ", - коментує Єгор Костюхін, провідний інженер Лабораторії нанохімії та екології.
За словами колективу, отримані результати корисні для вчених-матеріалознавців, які шукають відповідну стратегію та умови синтезу гідрофільних магнітних наночастинок із заданими фізичними властивостями.
