Магнитные наногибриды золота помогут в борьбе с раком

Учёные НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из России и Германии провели детальное исследование магнетит-золотых наногибридов. В перспективе такие наночастицы могут помочь в тераностике — диагностике и последующей терапии онкологических заболеваний. Результаты работы опубликованы в Journal of Materials Chemistry B.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) — один из самых эффективных способов обнаружения рака на ранних стадиях. Для повышения её точности в организм пациента можно ввести специальное контрастное вещество с магнитными свойствами, которое при определённых параметрах «подсветит» злокачественные клетки. Кроме того, магнитные материалы перспективны для лечения онкологических заболеваний: при высоких температурах магнитные наночастицы могут нагреваться и разрушать оболочку раковых клеток.

Команда НИТУ «МИСиС» несколько лет разрабатывает магнитные наночастицы для тераностики на основе магнетита (Fe3O4). В рамках нового фундаментального исследования совместно с учёными из МГУ, РХТУ им. Д.И. Менделеева, РНИМУ им. Н.И. Пирогова и Университета Дуйсбург-Эссен (Германия) было изучено формирование гибридных магнетит-золотых наночастиц. Золото, хорошо принимаемое организмом, обеспечивает биосовместимость димера (сложной структуры).

Учёные исследовали зарождение, рост и фасетирование наногибридов, отбирая жидкие пробы из реакционной смеси в процессе синтеза. Для этого использовались рентгенофазовый анализ, просвечивающая электронная микроскопия и вибромагнитометрия.

Были зафиксированы два последовательных процесса при формировании магнетита:

  1. Рост сферических наночастиц магнетита на поверхности золотых «зародышей» при температурах до 220 °C.
  2. Постепенное фасетирование наночастиц оксида железа в октаэдры на стадии кипения от 240 до 280 °C при постоянном объёме наночастиц.

Это наиболее детальный анализ свойств димерных наночастиц с магнетитом из когда-либо проведённых. Полученные данные позволяют контролировать размер и форму наночастиц за счёт управления параметрами химической реакции, что в будущем поможет масштабировать производство тераностических наночастиц до серийного.