Hybridní struktura nanočástic pomůže v diagnostice rakoviny

Jedním z nejúčinnějších způsobů, jak diagnostikovat rakovinu v raném stádiu, je dnes magnetická rezonance. Pro zlepšení přesnosti metody lze do těla zavést speciální kontrastní magnetické činidlo. Stejný prostředek lze později použít v terapii – vlivem vysokých teplot se částice zahřejí a zničí rakovinné buňky.

Tým vědců z NUST MISiS spolu s kolegy z Ústavu organické chemie. N. D. Zelinsky RAS a Ústav fyzikální chemie a elektrochemie pojmenovaný po. A. N. Frumkina z Ruské akademie věd navrhl hybrid magnetické nanočástice magnetitu (Fe₃O₄) a molekul huminu. Protože je oxid železitý pro lidský organismus toxický, musí být stabilizován biokompatibilním obalem, který se používal jako vysokomolekulární huminové sloučeniny vznikající při rozkladu organických látek.

„V této práci se ukázalo, že při použití mikrovlnného ohřevu reakční směsi jsou nanočástice více monodisperzní. Zjistili jsme také, že protokol zavedení stabilizátoru významně mění vlastnosti nanoprášků. Výsledné vzorky se vyznačují superparamagnetickými vlastnostmi se saturační magnetizací charakteristickou pro větší objemy nanočástic. Jsou velmi stabilní v modelových roztocích pro intravenózní infuze, což z nich dělá dobré kandidáty pro biomedicínské aplikace in vivo, jako je podávání léků, hypertermie a tak dále,“ říká Yegor Kostyukhin, první autor práce, hlavní inženýr NUST. Laboratoř nanochemie a ekologie MISIS. ..

Vědci také prokázali, že použití nekonvenčního mikrovlnného přístupu k zahřívání reakční směsi výrazně zlepšuje morfologické vlastnosti magnetitových nanočástic. Důležitým rysem této práce byl tzv. „one-pot approach“, v jehož důsledku se výrazně zkrátila doba syntézy a její metodika se zjednodušila. Získané výsledky budou užitečné pro výzkumníky, kteří hledají vhodnou strategii a podmínky pro syntézu hydrofilních magnetických nanočástic s určitými fyzikálními vlastnostmi.