Для этого ученые использовали гумины — вещества, которые образуются в почве при разложении листьев и других органических останков
ТАСС, 7 сентября. Российские ученые разработали новый тип гибридных наночастиц из магнетита, окиси железа с магнитными свойствами, которые могут улучшать качество МРТ-снимков, уничтожать раковые опухоли и при этом оставаться безопасными для здоровья человека. Об этом пишет пресс-служба НИТУ «МИСиС» со ссылкой на статью в научном журнале Nanomaterials.
«Полученные нами наночастицы отличаются суперпарамагнитными свойствами с намагниченностью насыщения, характерной для объемных наночастиц большего размера. Они очень стабильны в модельных растворах для внутривенного вливания, что делает их хорошими кандидатами для биомедицинских приложений, например, для доставки лекарств или гипертермии», — рассказал один из авторов исследования, научный сотрудник НИТУ «МИСиС» Егор Костюхин.
За последнее десятилетие ученые создали несколько принципиально новых методов лечения рака и других болезней, которые основаны на применении различных органических или неорганических наночастиц. В некоторых случаях эти структуры непосредственно участвуют в уничтожении опухоли или ликвидации источника болезни, служа своеобразной «мишенью», на которую наводятся или иммунные клетки, или излучение лазера.
В других случаях ученые используют наночастицы лишь для доставки лекарств и токсинов в опухоль. Благодаря этому врачи могут усиливать эффективность работы этих веществ и уменьшать их дозу. Роль подобных «контейнеров» для доставки препаратов могут играть самые разные органические структуры, которые имитируют клетку, а также разные неорганические соединения, в том числе материалы с магнитными свойствами. Их можно адресно доставлять в опухоль и использовать для улучшения качества снимков МРТ.
Стабилизация наночастиц
Российские ученые разработали новую методику синтеза подобных частиц. Они работали с наночастицами из магнетита, с помощью которых можно получать очень качественные и одинаковые по размерам наноструктуры и которые при этом безопасны для организма человека.
Как правило, наночастицы из магнетита получают, обрабатывая аммиаком растворы солей железа. Благодаря этому можно очень быстро получить большое количество наночастиц. Однако они будут сильно различаться по размерам, физическим и химическим свойствам. Эту проблему можно обойти, обрабатывая раствор пучками микроволнового излучения, но в этом случае нужно как-то стабилизировать наночастицы, чтобы защитить их от разрушения.
Костюхин и его коллеги выяснили, что эту задачу можно решить с помощью так называемых гуминов — органических веществ, которые образуются при разложении листьев и других форм живой материи в почве и в других средах. Если добавить в раствор, где синтезируются наночастицы, небольшое количество солей гуминов, то наночастицы стабилизируются, а на их поверхности образуются пленки из этих веществ.
Эксперименты показали, что такие пленки делали подобные наночастицы не только однообразными по размерам и структуре, но и изолировали их от окружающей среды. Это защищало наночастицы от разложения при попадании в растворы, которые по своим химическим свойствам похожие на различные ткани человеческого тела. Это свойство сделает подобные наночастицы нетоксичными для организма пациентов, что часто становится проблемой при использовании других типов наноструктур на основе оксидов железа.
Кроме этого такой способ производства наночастиц оказался очень простым для использования на практике. Ученые надеются, что благодаря этому он сможет быстро проникнуть как в научные лаборатории, так и на промышленные предприятия, производящие магнитные наноструктуры с четко заданными свойствами.
