А. С. Камзин, В. Г. Семенов, Л. С. Камзина, “Функционализация наночастиц Co$_{1-x}$Zn$_x$Fe$_2$O$_4$ полиэтиленгликолем (Co$_{1-x}$Zn$_x$Fe$_2$O$_4$ @ПЭГ) (при $x$ = 0, 0.1, 0.2, 0.4 и 0.6) для биомедицинских применений”, Физика твердого тела, 2024, том 66, выпуск 3,страницы 460

Полимеры

Функционализация наночастиц Co$_{1-x}$Zn$_x$Fe$_2$O$_4$ полиэтиленгликолем (Co$_{1-x}$Zn$_x$Fe$_2$O$_4$ @ПЭГ) (при $x$ = 0, 0.1, 0.2, 0.4 и 0.6) для биомедицинских применений

А. С. Камзин^a, В. Г. Семенов^b, Л. С. Камзина^a

^a Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
^b Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: Обширные исследования магнитных наночастиц (МНЧ) показали их огромный потенциал для применения в различных областях, в том числе и в биомедицине. Однако создаваемые МНЧ должны обладать долгосрочной коллоидной стабильностью, что является непростой задачей, поскольку при синтезе и функционализации МНЧ для конкретного применения необходимо учитывать химические, физические, биологические факторы и условия. Регулируя природу ядра (частицы), оболочки (покрытия) и лигандов (материала покрытия), можно создавать МНЧ, обладающие долгосрочной коллоидной стабильностью для широкого спектра применений, в том числе для диагностики и терапии различных заболеваний с требуемой биосовместимостью и функциональностью. В связи с этим работа посвящена синтезу МНЧ Co$_{1-x}$Zn$_x$Fe$_2$O$_4$, функционализации (покрытия) частиц полиэтиленгликолем (ПЭГ) и исследованиям влияния покрытия на свойства полученных магнитных нанокомпозитов Co$_{1-x}$Zn$_x$Fe$_2$O$_4$ @ПЭГ. Для изучения свойств МНЧ и МНК использовались инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (ИК-ПФ), рентгеновская дифракционная (РД) и мёссбауэровская спектроскопия (МСп). Формирование слоя ПЭГ на частицах подтверждено методом инфракрасной спектроскопии. Анализ мёссбауэровских спектров и функций распределения эффективных магнитных полей позволяет утверждать, что при функционализации МНЧ Co$_{1-x}$Zn$_x$Fe$_2$O$_4$ частицы с приблизительно одинаковыми свойствами объединяются и формируются в кластеры, покрытые поверхностно-активным веществом. Нагрев МНК Co$_{1-x}$Zn$_x$Fe$_2$O$_4$ @ПЭГ (0 $\le x\le$ 0.4) до требуемой для гипертермической терапии температуры (44–46$^\circ$С) достигается за 60 секунд при наложении внешнего переменного магнитного поля частотой 2.0 MHz и напряженностью 4.5 kA/m. Синтезированные и покрытые ПЭГ МНК Co$_{1-x}$Zn$_x$Fe$_2$O$_4$ @ПЭГ могут быть использованы для магнитно-резонансной томографии, а также в качестве источников тепла для магнитной гипертермической терапии.

Ключевые слова: магнитные наночастицы, функционализация частиц, магнитные жидкости, мёссбауэровская спектроскопия.

Поступила в редакцию: 01.02.2024
Исправленный вариант: 01.02.2024
Принята в печать: 02.02.2024

DOI: 10.61011/FTT.2024.03.57489.15