Красноярские ученые научились настраивать магнитные взаимодействия между наночастицами ферригидрита за счет модификации их поверхности. Это позволит управлять магнитными характеристиками наночастиц и успешно применять их в медицине для доставки лекарств.
Юрий Князев
Фото Тамаровской Анастасии / ФИЦ КНЦ СО РАН
Один из перспективных материалов для применения в биомедицине — наночастицы ферригидрита. Эти соединения химически безвредны и биологически совместимы, могут легко выводиться из организма, обладают хорошими магнитными характеристиками и к тому же имеют большую площадь поверхности, вследствие чего их можно использовать для адсорбции различных органических и химических веществ, например, антибиотиков или других препаратов для адресной доставки лекарств. Однако для успешного использования частиц необходимо научиться настраивать их магнитные свойства в соответствии с характеристиками, необходимыми для конкретной области применения. Вообще существует задача получения материалов с заданными свойствами, например, определенной величиной магнитного поля.
Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» покрыли поверхность наночастиц ферригидрита различными оболочками и определили, что путем таких модификаций можно управлять магнитными свойствами наночастиц и делать их подходящими для использования в биомедицине, в частности, для МРТ-визуализации, адресной доставки лекарств и магнитной гипотермии злокачественных новообразований.
Исследователи синтезировали два образца наночастиц ферригидрита с покрытиями разного происхождения. Первый был получен при помощи бактерий вида клебсиелла Klebsiella oxytoca и обладал природной органической оболочкой. Второй — химически синтезированный ферригидрит, искусственно покрытый белком арабиногалактаном. Арабиногалактан является биологически активным веществом, поэтому покрытые им наночастицы предположительно могут быть использованы для адресной доставки лекарств. Модификация показала, что поверхностное покрытие сильно влияет на магнитные характеристики наночастиц за счет изменения магнитных взаимодействий между отдельными частицами. Таким образом, покрывая наночастицы ферригидрита различными оболочками, можно управлять их магнитными свойствами.
«Использование покрытий может влиять на эффективность применения наночастиц, поскольку магнитные свойства можно регулировать за счет образования дополнительных химических связей на поверхности ферригидрита. Модификация поверхности наночастиц ферригидрита показала, что поверхностное покрытие сильно влияет на их магнитные характеристики. Мы считаем, что настройка межчастичных взаимодействий модификацией покрытия наночастиц ферригидрита является перспективным методом получения наноматериалов с необходимыми магнитными свойствами. Материалы с настраиваемыми магнитными свойствами можно использовать в медицине. Они будут очень перспективны, поскольку в таких наночастицах можно фактически управлять магнитным полем. Например, можно влиять на величину магнитного поля, которое прикладывается при терапии различных заболеваний, например, раковых», — рассказал Юрий Князев, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Института физики им. Л.В. Киренского Красноярского научного центра СО РАН.
Исследование поддержано Российским научным фондом (№.21-72-00025), статья опубликована в журнале Advances in nano research
Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)
