23.11.2014 Views

xxiii πανελληνιο συνεδριο φυσικης στερεας καταστασης & επιστημης ...

xxiii πανελληνιο συνεδριο φυσικης στερεας καταστασης & επιστημης ...

xxiii πανελληνιο συνεδριο φυσικης στερεας καταστασης & επιστημης ...

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Σύνθεση, Ανισοτροπική Ανάπτυξη και Έλεγχος Μεγέθους Νανοσωματιδίων γ-Fe 2 O 3 για<br />

Βιοϊατρικές Εφαρμογές<br />

Β.Κ. Τζιτζιός 1 , Α. Σκαρμούτσου 1,2 , Γ.Μπασινά 1 , Κ.Α. Χαριτίδης 2 , Δ.Νιάρχος 1<br />

1 Ινστιτούτο Επιστήμης των Υλικών, “Δημόκριτος” 153 10 Αγία Παρασκευή, Αθήνα, Ελλάδα.<br />

2 Σχολή Χημικών Μηχανικών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Ηρώων Πολυτεχνείου 9, 157 80, Ζωγράφου, Αθήνα,<br />

Ελλάδα.<br />

E-mail: nounoufamily@hotmail.com<br />

Στόχος της εργασίας είναι η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός βιοσυμβατών μαγνητικών νανοσωματιδίων οξειδίων<br />

του σιδήρου γ-Fe 2 O 3 , ικανά να περικλείουν και να μεταφέρουν φαρμακευτικές ουσίες, μη διαλυτές σε υδατικά<br />

μέσα (π.χ. βιολογικά υγρά), με εφαρμογή εξωτερικού μαγνητικού πεδίου. Τα σωματίδια γ-Fe 2 O 3 περιέχουν ένα<br />

μαγνητικό πυρήνα, επικαλυμμένο με οργανόφιλο στρώμα, το οποίο συγκρατεί τη φαρμακευτική ουσία, και<br />

εξωτερικά περιβάλλονται με υδρόφιλο στρώμα που προσδίδει διαλυτότητα στο νερό και προστασία των<br />

σωματιδίων από τα φαγοκύτταρα.<br />

Η σύνθεση νανοσωματιδίων γ-Fe 2 O 3 έγινε σε ολεϋλαμίνη (oleylamine), με τη μέθοδο της θερμόλυσης.<br />

Θερμόλυση είναι η θερμολυτική διάσπαση του ανόργανου άλατος του σιδήρου (Fe(acac) 3 ) σε ένα διαλύτη με<br />

υψηλό σημείο ζέσεως (oleylamine). Σ’ αυτά τα πειράματα η ολεϋλαμίνη λειτουργεί σαν διαλύτης αλλά και ως<br />

επιφανειοδραστική ένωση. Επιφανειοδραστικές ενώσεις είναι οργανικές ενώσεις στις οποίες στην άκρη της<br />

αλυσίδας τους υπάρχει μια ενεργή ή ιονική ομάδα και μπορούν να ελέγχουν την ανάπτυξη των σωματιδίων, να<br />

προσδίδουν στα σωματίδια διαλυτότητα και να καθορίζουν το σχήμα τους.<br />

Η σύνθεση των γ-Fe 2 O 3 σε διαλύτη ολεϋλαμίνη παρουσιάζει το πλεονέκτημα της παραγωγής<br />

σωματιδίων σε μεγάλη κλίμακα, σε σχέση με άλλους διαλύτες και άλλες μεθόδους με σχετικά χαμηλό κόστος.<br />

Ωστόσο, έχει τα μειονεκτήματα παραγωγής σωματιδίων με μικρότερη μαγνήτιση (λόγω μικρότερου μεγέθους)<br />

και διαλυτότητα.<br />

Σύνθεση νανοσωματιδίων γ-Fe 2 O 3 έγινε επίσης σε διαλύτη ολεϋλαμίνη παρουσία επιφανειοδραστικής<br />

ένωσης ελαϊκού οξέος (oleic acid) με στόχο την βελτίωση των μαγνητικών ιδιοτήτων των σωματιδίων και την<br />

αύξηση της διαλυτότητάς τους σε οργανικούς διαλύτες. Παρουσία επιφανειοδραστικής ένωσης ελαϊκού οξέος<br />

παρατηρήθηκαν σωματίδια με μεγαλύτερο μέγεθος. Οι επιφανειοδραστικές ενώσεις κολλάνε στην επιφάνεια<br />

των σωματιδίων γ-Fe 2 O 3 με την ενεργή τους άκρη, αφήνοντας ελεύθερη την οργανική αλυσίδα. Αυτό γίνεται σε<br />

όλη την επιφάνεια του σωματιδίου, με αποτέλεσμα να δημιουργείται μια οργανόφιλη προστασία γύρω από αυτό.<br />

Στη συνέχεια ακολουθεί η μετατροπή της οργανόφιλης προστασίας σε υδρόφιλη, με σκοπό να γίνουν<br />

τα σωματίδια υδατοδιαλυτά, και να προστατευθούν από τα φαγοκύτταρα. Αυτό επιτυγχάνεται με εγκλωβισμό<br />

των οργανόφιλων σωματιδίων με χρήση συμπολυμερών (Pluronics). Με αυτή την τεχνική το υδρόφοβο<br />

μαγνητικό νανοσωματίδιο επικαλύπτεται με διάφορα βιοσυμβατά συμπολυμερή της οικογένειας των pluronics,<br />

τα οποία αποτελούνται από PEO (Poly Ethylene Oxide) και PPO (Poly Propylene Oxide) πολυμερικές<br />

αλυσίδες. Οι PEO αλυσίδες έχουν τη δυνατότητα να προσανατολίζονται στην υδατική φάση και να<br />

προστατεύουν τον μαγνητικό φορέα από τα φαγοκύτταρα. Οι PPO αλυσίδες είναι υδρόφοβες και<br />

αλληλοεπιδρούν με υδροφοβικές δυνάμεις με την αλοιφατική αλυσίδα του ελαϊκού οξέος. Επομένως<br />

συγκρατείται το συμπολυμερές στο εξωτερικό υδρόφοβο στρώμα του μαγνητικού νανοσωματιδίου και η<br />

υδρόφιλη αλυσίδα του συμπολυμερούς δημιουργεί το υδρόφιλο στρώμα.<br />

Στo Σχήμα 1 παρουσιάζεται σχηματικά το σωματίδιο με τους προσανατολισμούς των αλυσίδων του<br />

πολυμερούς.<br />

216

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!