Фундаментальное материаловедение

Получение и применение биосовместимых магнитных наночастиц
Чеканова А.Е.
аспирантка
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
E-mail: Chekanova@inorg.chem.msu.ru
Биосовместимые магнитные наночастицы на основе оксидов железа привлекают
к себе большое внимание ученых из-за их возможного использования в гипертермии,
для магнитной сепарации белков, в качестве контрастных агентов длyя получения
изображений методом магнитного резонанса (MRI).
На сегодняшний день существует множество методик получения магнитных
наночастиц, но для биомедицинского использования наночастиц необходимо
производить оптимизацию приёмов синтеза, а так же решать проблему хранения и
быстрого перевода частиц в раствор.
Общими факторами, которые обуславливают эффективность использования
магнитных наночастиц в той или иной области являются: химический состав, размер
наночастиц, анизотропия и морфологические особенности, состояние (химическое
модифицирование) поверхности.
В настоящей работе нами были разработаны методики синтеза γ - Fe2O3 с
использованием методов микроэмульсий, пиролиза аэрозолей, а так же получены
частицы с защитной оболочкой из олеиновой кислоты; определены условия получения
метастабильной магнитной фазы γ - Fe2O3 в рамках каждого из использованных методов
синтеза. Показано, что комплекс использованных методик синтеза позволяет получать
наночастицы определенного размера (в диапазоне 4-40 нм) и микроморфологии.
Метод микроэмульсий даёт возможность получать частицы γ-Fe2O3 с размером ~
15-20 нм, причём варьирование количества ПАВ при синтезе позволяет достигать
площади поверхности ~76 м 2 /г, однако содержание гаммы фазы в данных образцах
составило 60%. Использование меньшего количества ПАВ (3 масс. %) и
изотермического отжига при t = 400ºС позволяет получать однофазный продукт, однако
площадь поверхности таких наночастиц оказалась почти в два раза меньше. Полученные
частицы могут найти применение для доставки лекарств за счет их большой площади
поверхности.
Метод пиролиза аэрозолей позволяет получать микрокапсулы состоящие из
наночастиц γ-Fe2O3 (15-20 нм) в водорастворимой соляной матрице из NaCl.
Растворение микрокапсул в воде позволяет получать стабильную в течение нескольких
суток суспензию. Таким образом, капсулы, растворяясь в воде, создают соляной раствор,
изотоночсекое давление в котором можно довести до нужной величины,
характеризующей медицинский физраствор; такой раствор можно будет вводить в кровь
и лечить онкологические заболевания методом гипертермии.
Использование олеиновой кислоты в качестве оболочки позволяет получать
сферические частицы с размером 4-6 нм. Показано, что наличие поверхностного слоя
олеиновой кислоты способствует более легкой химической модификации наночастиц, в
частности, сопряжению наночастиц с молекулами ДНК.