Ett team av NUST MISIS-forskare, tillsammans med kollegor från Ryssland och Tyskland, har presenterat en detaljerad studie av magnetit-guld nanohybrider. I framtiden, sådana nanopartiklar kan hjälpa till i terapin – diagnostik och efterföljande terapi av onkologiska sjukdomar. Resultaten av arbetet har publicerats i Journal of Materials Chemistry B.

"Magnetisk resonanstomografi är ett av de mest effektiva sätten att upptäcka cancer i de tidiga stadierna. För att öka dess noggrannhet, ett speciellt kontrastmedel med magnetiska egenskaper kan injiceras i patientens kropp - med ett speciellt urval av parametrar, medlet kommer att "markera" de maligna cellerna, " säger Maxim Abakumov, chef för laboratoriet för biomedicinska nanomaterial vid NUST MISIS. Dock, förutom diagnostik, magnetiska material är lovande för användning vid behandling av onkologiska sjukdomar. Under höga temperaturer, magnetiska nanopartiklar kan värma upp och förstöra skalet av cancerceller."

Teamet från NUST MISIS har utvecklat magnetiska nanopartiklar för theranostics (en kombination av diagnostik och terapi) baserade på magnetit (Fe) ₃ O ₄ ) för några år. Nyligen, nästa steg av grundforskningen har avslutats. Tillsammans med kollegorna från Lomonosov Moscow State University, D. Mendeleev University of Chemical Technology i Ryssland, det ryska nationella forskningsmedicinska universitetet, och universitetet i Duisburg-Essen (Tyskland), forskare studerade bildandet av hybrid magnetit-guld nanopartiklar. Det är allmänt känt att denna ädla metall är väl accepterad av kroppen; dess roll är att säkerställa biokompatibiliteten hos dimeren (komplex struktur).

Forskare undersökte kärnbildningen, tillväxt och facettering av magnetit-guld nanohybrider genom att ta flytande prover från reaktionsblandningen under syntesprocessen. För detta, röntgenfasanalys, transmissionselektronmikroskopi, och vibromagnetometri användes.

"Vi observerade två på varandra följande processer under bildandet av magnetit. För det första, tillväxten av sfäriska magnetitnanopartiklar på ytan av Au-frön vid temperaturer upp till 220 °C. För det andra, det sker en gradvis fasadering av järnoxidnanopartiklar till oktaedrar vid kokningsstadiet från 240 till 280 °C med konstant volym av nanopartiklar, " kommenterar Ulf Widwald, forskningsdeltagare och docent vid University of Duisburg Essen.

Detta är den mest detaljerade analysen av egenskaperna hos de dimera nanopartiklarna med magnetitberedning som någonsin genomförts. Forskare noterar att data de erhållit tillåter dem att kontrollera storleken och formen på nanopartiklar på grund av förmågan att kontrollera de kemiska reaktionsparametrarna. I framtiden, detta kommer att hjälpa till att skala upp produktionen av teranostiska nanopartiklar till seriella.