Разработка биосовместимых малотоксичных наночастиц для диагностики и терапии злокачественных опухолей : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель В. В. Паньков

Abstract

Объекты исследования: золи и наноразмерные: γ-Fe2O3, Fe3O4, MgxZn1–xFe2O4 (х = 0;1; 0,75; 0,5; 0,25), ZnxFe3–xO4, Mg0,2Mn0,3Fe2O4, стабилизированные дисперсии оксидов для контрастирования изображений магниторезонансной томографии. Методы исследования и измерений: СЭМ, рентгеновский микроанализ, ПЭМ, РФА, ИК-спектроскопия, мессбауэровская спектроскопия, магнитометрия, ЯМР. Цель работы: разработка наночастиц на основе ферритов металлов (MgxZn1–xFe2O4, Mg0,4Mn0,6Fe2O4) с определенными кристаллической структурой, размером частиц и магнитными свойствами в качестве контрастных материалов магниторезонансной томографии. Исследование включает: разработку методик синтеза ферритов металлов совместным гидролизом неорганических солей металлов, нитрат-цитратным термолитическим методом и распылительного пиролизом с добавкой инертного компонента; изучение структуры, морфологии, магнитных характеристик и контрастирующей способности наночастиц; стабилизация дисперсий наночастиц неорганическими и органическими соединениями. В результате установлено влияние условий синтеза и химического состава ферритов металлов на их морфологию, кристаллическую структуру и магнитные свойства. Получены стабилизированные неорганическими ионами, лимонной кислотой и полиэтиленгликолем золи на основе суперпарамагнитных наночастиц Mg0,25Zn0,75Fe2O4, Mg0,7Zn0,3Fe2O4, Mg0,5Zn0.5Fe2O4, MgFe2O4, а также Mg0,4Mn0,6Fe2O4 с размером частиц (10-20 нм) и намагниченностью насыщения (20-60 А·м2 ·кг−1 контрастирующую способность (релаксивность) при визуализации изображений в магниторезонансной томографии из-за способность изменять время релаксации протонов в молекулах воды. Наилучшие параметры достигнуты для твердого раствора ZnxFe3-xO4 в спип-спиновом режиме релаксации ‒ высокая релаксивность (1220 моль−1 ·л·с−1) и низкий концентрационный порог контрастирующего действия (2,4·10‒4 моль/л). Синтезированные дисперсии магнитных наноматериалов перспективны для использования в клинической диагностике патологических тканей.