Järnoxid -nanopartiklar används vid detektering av sentinelnoder, järnersättningsterapi och andra biomedicinska tillämpningar. Nytt arbete ser ut att förstå hur dessa material åldras, och hur åldrande kan förändra deras funktionella eller säkerhetsprofiler.

För första gången, genom att kombinera labbaserad Mössbauer-spektroskopi med "tyngdpunktsanalys", forskare kan kvantifiera den diffusiva oxidationen av magnetit till maghemit, och spåra processen. I Tillämpad fysikbokstäver , arbetet är redo att hjälpa till att förstå åldringsmekanismerna i nanomaterial, och hur dessa effekter förändrar hur de interagerar med människokroppen.

"Det är nästan en obesvarad fråga om hur detta material oxiderar över tiden, "sade Dr Quentin Pankhurst." Vi behöver mer information om det. Denna teknik hjälper oss att veta vad som händer när produkterna ligger på hyllan. "

Att skilja de två formerna av nanopartiklar av järnoxid är så svårt att det har lett till en inofficiell konvention att namnge prover "magnetit/maghemit" när deras sammansättning inte är känd. Mössbauer -spektroskopi använder nukleära gammastrålar för att mäta hur mycket av ett prov som har järnatomer med +2 laddningen som finns i magnetit jämfört med +3 laddningen som dominerar i maghemit. Dessa subtila mätningar bearbetas med tyngdpunktsberäkningar, som kombinerar data för att skapa en större bild för provet.

Dessutom, testet förstör inte prover, så forskare kan spåra oxidationen av järnoxid -nanopartiklar under lång tid.

Nästa, gruppen vill utöka sin teknik till ett bredare utbud av magnetit- och maghemitprover och hjälpa andra forskare att bättre förstå hur ett nanomaterials ålder korrelerar med dess funktionella egenskaper.

"Vi har ställt en fråga om huruvida oxidativ åldrande påverkar partiklarna, men vi har inte sett om så är fallet eller inte, "sa han." Nu finns den här idén om att åldrandet pågår, och det är en helt annan parameter som vi inte har mätt. Jag skulle bli glad om andra människor utforskade denna korrelation mellan funktion och åldrande i sina egna material. "