Физико-химические основы разработки материалов для контрастирования изображений магнитно-резонансной томографии : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель В. В. Паньков

Abstract

Объекты исследования - золи и наноразмерные порошки γ-Fe2O3, Fe3O4 твердых растворов MgxZnyFe3-x-yO4 (x< 0,2), стабилизированные дисперсии для контрастирования изображений магниторезонансной томографии. Цель НИР - разработка биосовместимых нанокапсул со структурой магнитное ядро / полиэлектролитная оболочка, перспективных для создания на их основе современных контрастирующих препаратов для магнитно-резонансной томографии. Методы исследований и измерений: СЭМ, АСМ, рентгеновский микроанализ, ПЭМ, РФА, ИК-спектроскопия, магнитометрия, динамическое рассеяние света. Исследование включает разработку методик синтеза наноразмерных твердых растворов ферритов металлов различными методами; изучение структуры, морфологии, магнитных характеристик наночастиц; разработку методик функционализации наночастиц моно- и мультислойными полиэлектролитными оболочками. В результате синтезированы твердые растворы ферритов MgxZnyFe3-x-yO4, модифицированные золь-гель методом, нитрат-цитратным методом и распылительным пиролизом. Установлено влияние методов и параметров синтеза, а также состава ферритов металлов на их размер частиц, кристаллическую структуру, магнитные свойства. Ультразвуковым диспергированием получены коллоидные растворы MgxZnyFe3-x-yO4, стабилизированные поликатионами, с размером частиц около 42 84 нм. На их основе методом послойной сборки хитозанов различной молекулярной массы, в том числе их сополимеров с полиэтиленгликолем и декстраном, а также других полиэлектролитов, получены нанокапсулы диаметром менее 200 нм. Установлены факторы, определяющие седиментативно-агрегативную устойчивость нанокапсул в водных растворах и адсорбцию белков эмбриональной телячьей сыворотки на их поверхности. Показано, что ЯМР протонная релаксационная эффективность r2 наночастиц MgхZnyFe3-x-yO4, стабилизированных поли(диаллилдиметиламмоний хлоридом), значительно выше релаксационной эффективности r1 и зависит от состава и способа синтеза МНЧ. Оценены in vitro МРТ контрастирующие свойства наночастиц ферритов, модифицированных моно- и мультислойными полиэлектролитными оболочками. Стабилизированные полиэлектролитной оболочкой МНЧ могут быть использованы при разработке контрастирующих агентов для МР-диагностики.