Исследователи разработали стабильную магнитную жидкость на водной основе с наночастицами оксидов железа и кобальта. В магнитном поле она быстро нагревается и ускоряет химические реакции, подобно природному ферменту пероксидазе. Это открывает возможность ее применения для точечного разрушения раковых клеток и в диагностике.
Магнитные жидкости используются в медицине для доставки лекарств к опухолям или их нагрева. Однако из-за склонности частиц слипаться их часто покрывают токсичными химическими веществами. Как сообщает пресс-служба РНФ на портале Наука Mail, новая разработка предлагает стабильные и безопасные наночастицы без вредных добавок, что решает эту проблему. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ) и Федеральной территории «Сириус», опубликованы в журнале Surfaces and Interfaces.
Ученые из Научно-технологического университета «Сириус» вместе с коллегами из Москвы и Скопье (Македония) создали метод получения нетоксичных магнитных жидкостей на основе воды и «чистых» наночастиц оксидов кобальта и железа без использования стабилизирующих агентов или кислот. Они улучшили классическую технологию, меняя соотношение компонентов и оптимизируя условия процесса, используя ультразвуковое облучение для уменьшения посторонних примесей.
Оптимальное соотношение в наночастицах обеспечивало стабильность растворов, когда кобальта было в 2,3–9 раз меньше, чем железа. С уменьшением содержания кобальта до полного отсутствия частицы начинали слипаться. Кобальт на поверхности частиц взаимодействует с водой и образует оболочку, что препятствует слипанию. Такие системы могут быть адаптированы для применения в химическом и наноинжиниринге для создания функциональных наносистем. Жидкости с высоким содержанием железа лучше нагреваются в магнитном поле, что эффективно для лечения опухолей, а частицы с высоким содержанием кобальта ускоряют реакции, полезные для диагностики онкологических и инфекционных заболеваний.
Информация в статье носит справочный характер и не заменяет консультацию врача. Перед применением рекомендаций обратитесь к специалисту.
Несмотря на то, что схожих магнитных материалов существует великое множество, наш отличается простотой химического состава, благодаря которому с ним легко работать, особенно тогда, когда какие-либо примеси могут мешать. Например, это важно при разработках, связанных с различными биомедицинскими задачами, при нанесении тонких неорганических пленок или покрытий. Разработанный нами материал будет, конечно, в первую очередь интересен другим ученым и профессионалам, занятым в химическом инжиниринге, материаловедении и нанотехнологиях. Подобные высокостабильные растворы наночастиц можно использовать для замены дорогостоящих ферментов при создании биосенсоров или контрастных агентов для МРТ, а также в разработке приборов и систем, где нужны тонкие магнитные слои. Поскольку подобный материал был описан впервые, в дальнейшем мы планируем исследовать возможность его применения для создания печатных биосенсоров, систем диагностики и терапии, а также магнитных катализаторов.
Фото: hi-tech.mail.ru
Материалы проходят проверку с учетом современных клинических рекомендаций, научных данных и практического опыта врачей. Основная задача Медколлегии — обеспечить достоверность, актуальность и понятность медицинской информации для пользователей.