Данная информация предназначена для специалистов в области здравоохранения и фармацевтики. Пациенты не должны использовать эту информацию в качестве медицинских советов или рекомендаций.
Ученые представили универсальный дешевый метод производства наночастиц для биомедицины
Российские ученые впервые представили упрощенный и легко воспроизводимый метод синтеза удлиненных наночастиц для различных биомедицинских применений: контрастного вещества для визуализации опухолевых очагов методом МРТ или в качестве самостоятельных терапевтических агентов.
Представленная технология не требует использования дорогостоящих
поверхностно-активных веществ и токсичных материалов. Исследование проведено
учеными Университета МИСИС совместно с коллегами из РХТУ им. Д. И. Менделеева и
РНИМУ им. Н. И. Пирогова Результаты представлены в журнале ACS Applied Nano
Materials (Q1).
В последние годы магнитные наночастицы (МНЧ) все чаще находят свое применение в
биомедицине, в частности, лечении онкологических заболеваний. Популярность МНЧ
кроется в их многофункциональности: небольшой размер позволяет проникать в
организм человека, а магнитные свойства - контролировать их поведение с помощью
внешних магнитных полей.
К таким МНЧ относятся и наночастицы феррита кобальта (CoFe2O4), которые обладают
исключительной химической стабильностью, что очень важно для экспериментов in
vitro и in vivo. При этом функциональные характеристики МНЧ сильно зависят от их
формы. Наночастицы CoFe2O4 в форме стержней являются одним из самых
перспективных, но неизученных объектов в биомедицине из-за сложности их
изготовления. До сих пор эту проблему не удавалось решить при помощи наиболее
часто используемых методов химического синтеза наночастиц с применением
металлосодержащих прекурсоров — веществ, участвующих в реакции, приводящей к
образованию итогового продукта.
Представленная коллективом ученых Университета МИСИС, РХТУ им. Д. И. Менделеева
и РНИМУ им. Н. И. Пирогова технология синтеза чистых стержневых наночастиц
CoFe2O4 не только легко воспроизводима и не требует использования дорогостоящих
токсичных прекурсоров, но и является универсальной, позволяя легко синтезировать
другие МНЧ из подобных материалов, таких как феррит цинка ZnFe2O4, феррит никеля
NiFe2O4 и феррит марганца MnFe2O4.
«Метод основан на нескольких ключевых моментах: с помощью гидролиза хлорида
железа вначале получается матрица, представляющая собой наночастицы
оксигидроксида железа (FeOOH) в форме стержней. Далее на поверхности полученных
стержней осаждается оболочка из Co(OH)2. После этого проводится
высокотемпературный отжиг, который приводит к разрушению кристаллической решетки
исходных гидроксидов и образованию феррита-шпинели», — говорит соавтор
исследования Алексей Никитин, инженер лаборатории «Биомедицинские наноматериалы»
Университета МИСИС.
Как отмечают исследователи, синтезированные МНЧ CoFe2O за счет стержнеобразной
формы демонстрируют высокую эффективность при магнитомеханическом разрушении
злокачественных образований в экспериментах in vitro, а также могут применяться
в качестве контрастного вещества для МРТ.
В планах ученых продолжить исследования и модифицировать магнитные наночастицы
специфическими молекулами, чтобы связать частицы с клеточными рецепторами и
контролировать активность рецепторов под действием внешних магнитных полей.