В ЛЭТИ повысили эффективность синтеза магнитных наночастиц для адресной доставки лекарств в организм

Петербургские ученые предложили метод синтеза наиболее перспективной по характеристикам модификации оксида железа, частицы которого можно использовать в высокоточной медицине и разработке ячеек памяти для вычислительной техники.

«Синтез эпсилон-модификации требует точного подбора условий, важнейшим из которых является температура, иначе в результате мы получим в основном альфа-модификацию данного оксида железа – по составу то же самое вещество, но из-за изменения структуры слабомагнитное. В ходе нашего исследования мы смогли скорректировать температурные параметры процесса получения материала таким образом, что полученные на выходе образцы имели высокое содержание эпсилон-модификации оксида железа».

Аспирант МНЭ СПбГЭТУ «ЛЭТИ», инженер ИЦ ЦМИД Дмитрий Олегович Тестов

Образцы ε-Fe 2 O 3 были синтезированы из солей, содержащих железо (нитрат железа (III) и сульфат железа (II)), с использованием двух наиболее перспективных методов (пропитки силикагеля и микроэмульсии) с последующим отжигом в печи при температуре около 800-1000 градусов Цельсия в течение 240 минут. При этом общая продолжительность технологического цикла составляет до двух суток.

Как пояснил другой участник исследования, доцент кафедры физики Земли СПбГУ Андрей Александрович Костеров , в ресурсном центре « Рентгенодифракционные методы исследования » получены картины рентгеновской дифракции композитов, позволившие определить относительное содержание различных модификаций оксида железа (III) в образце. «Оказалось, что с помощью примененного в работе относительно простого метода синтеза возможно получить композиты, содержащие до 70% эпсилон-модификации оксида железа. На сегодняшний день – это наилучшие результаты, полученные в России» , – сказал Андрей Александрович Костеров .

Полученные образцы внешне выглядят как наночастицы размером до 100 нанометров (0,0001 мм). Результаты работы опубликованы в научном журнале Magnetochemistry .

«Благодаря своим магнитным характеристикам полученные соединения являются перспективным материалами для создания, например, элементов памяти компьютеров или средств таргетной доставки медицинских препаратов под действием магнитного поля. В дальнейшем наша работа будет направлена на модификацию методов синтеза оксида железа с целью увеличения содержания в нем именно эпсилон-фазы».

Доцент кафедры МНЭ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Камиль Газинурович Гареев

Изучение свойств магнитных материалов и разработка технологий их получения является одним из ключевых направлений кафедры МНЭ и преподается студентам кафедры в рамках дисциплины «Магнитные материалы и приборы». В частности, эта работа направлена на поиск новых терапевтических агентов для медицины или развития материаловедения. Так, ранее ученые ЛЭТИ нашли новое применение для магнетитовой руды.

Магнитные свойства композитов, содержащих ε-Fe 2 O 3 , исследовались с применением аппаратуры, установленной в Научном парке Санкт-Петербургского государственного университета : ресурсных центрах «Центр диагностики функциональных материалов для медицины, фармакологии и наноэлектроники» и «Геомодель».

Исследования поддержаны грантом РНФ ( № 21-19-00719 ). В состав научного коллектива вошли ученые из ЛЭТИ, СПбГУ и Мичиганского технологического университета.