Исследователи из Научно-технологического университета «Сириус» совместно с коллегами из Москвы и Македонии разработали магнитную жидкость на основе воды и устойчивых наночастиц оксидов кобальта и железа. Результаты исследования опубликованы в журнале Surfaces and Interfaces, передает ТАСС.
Главная особенность материала заключается в сочетании магнитных свойств и стабильности. Специальные частицы способны быстро нагреваться под воздействием внешнего магнитного поля. Благодаря этому разработку рассматривают как основу для погашения опухолевых клеток.
При этом ученым удалось обойти одну из главных проблем подобных материалов – склонность наночастиц слипаться друг с другом. Для обычных магнитных жидкостей это серьезное ограничение.
Магнитная жидкость без токсичных добавок
Магнитные жидкости активно изучают специалисты по всему миру. Как было сказано выше, их основу составляют наночастицы металлов или их оксидов, реагирующие на магнитное поле. В перспективе такие системы можно использовать для доставки лекарств непосредственно к нужному участку организма.
Еще одно направление связано с опухолями. Если магнитные частицы окажутся рядом с опухолевыми клетками, их можно нагревать с помощью внешнего поля. Повышение температуры способно повреждать раковые клетки, потенциально уменьшая воздействие на окружающие ткани.
Но проблема в том, что наночастицы железа, кобальта и их соединений склонны объединяться в более крупные структуры. Обычно для стабилизации применяют спецпокрытия. Однако некоторые такие вещества могут быть токсичными и ухудшать магнитные характеристики.
В итоге российские ученые предложили другой подход. Они получили наночастицы из смеси оксидов кобальта и железа, которые в нейтральной или щелочной воде приобретают положительный заряд на поверхности. Из-за этого частицы начинают отталкиваться друг от друга.
Поэтому теперь этот метод рассматривают как наиболее перспективный вариант для дальнейших исследований в противоопухолевой терапии.
Технологии будущего: жидкость может пригодиться и для диагностики
На этом возможности разработки не заканчиваются. Авторы работы обнаружили, что наночастицы с более высоким содержанием кобальта способны ускорять окислительные реакции с участием перекиси.
Это свойство может оказаться полезным при создании искусственных ферментов для лабораторной диагностики. В частности, материал рассматривают для биосенсоров и высокочувствительных тест-систем, предназначенных для выявления онкологических и инфекционных заболеваний.
Старший научный сотрудник университета «Сириус» Андрей Дроздов отметил, что разработка отличается относительно простым химическим составом, поэтому с ней проще работать.
Еще одно возможное направление – контрастные агенты для МРТ. Кроме того, подобные материалы могут применяться в устройствах, где требуются тонкие магнитные слои.
Таким образом, главный практический интерес разработки связан с возможностью управлять поведением наночастиц с помощью магнитного поля. Правда, говорить о готовом способе лечения рака пока преждевременно. Ученым предстоит продолжить работу, в том числе дополнительные испытания. Но уже сейчас ясно, что новый подход решает важную техническую задачу.
