Magnetische gouden nanohybrid helpt kanker te bestrijden

Een team van NUST MISIS-wetenschappers heeft samen met collega’s uit Rusland en Duitsland een gedetailleerde studie van magnetiet-gouden nanohybriden gepresenteerd. In de toekomst kunnen dergelijke nanodeeltjes helpen bij de theranostiek – de diagnostiek en daaropvolgende therapie van oncologische ziekten. De resultaten van het werk zijn gepubliceerd in de Journal of Materials Chemistry B.

“Magnetische resonantie beeldvorming is een van de meest effectieve manieren om kanker in een vroeg stadium op te sporen. Om de nauwkeurigheid te vergroten, kan een speciaal contrastmiddel met magnetische eigenschappen in het lichaam van de patiënt worden geïnjecteerd – met een speciale selectie van parameters zal het middel ‘ belicht ‘de kwaadaardige cellen’, zegt Maxim Abakumov, hoofd van het laboratorium voor biomedische nanomaterialen bij NUST MISIS. Naast diagnostica zijn magnetische materialen echter veelbelovend voor gebruik bij de behandeling van oncologische ziekten. Bij hoge temperaturen kunnen magnetische nanodeeltjes de schaal van kankercellen opwarmen en vernietigen. “

Het team van NUST MISIS ontwikkelt magnetische nanodeeltjes voor theranostica (een combinatie van diagnostiek en therapie) op basis van magnetiet (Fe₃O₄) Voor meerdere jaren. Onlangs is de volgende fase van fundamenteel onderzoek afgerond. Samen met de collega’s van de Lomonosov Moscow State University, de D. Mendelejev University of Chemical Technology of Russia, de Russian National Research Medical University en de University of Duisburg-Essen (Duitsland), bestudeerden wetenschappers de vorming van hybride magnetiet-gouden nanodeeltjes. Het is algemeen bekend dat dit edelmetaal goed door het lichaam wordt geaccepteerd; zijn rol is het verzekeren van de biocompatibiliteit van het dimeer (complexe structuur).

Wetenschappers onderzochten de nucleatie, groei en facetten van magnetiet-gouden nanohybriden door tijdens het syntheseproces vloeibare monsters uit het reactiemengsel te nemen. Hiervoor werden röntgenfaseanalyse, transmissie-elektronenmicroscopie en vibromagnetometrie gebruikt.

“We hebben twee opeenvolgende processen waargenomen tijdens de vorming van magnetiet. Ten eerste de groei van bolvormige magnetiet nanodeeltjes op het oppervlak van Au zaden bij temperaturen tot 220 ° C. Ten tweede is er een geleidelijke faceting van ijzeroxide nanodeeltjes naar octaëders bij het koken stadium van 240 tot 280 ° C met het constante volume nanodeeltjes “, zegt Ulf Widwald, onderzoeksdeelnemer en universitair hoofddocent aan de universiteit van Duisburg Essen.

Dit is de meest gedetailleerde analyse van de eigenschappen van de dimere nanodeeltjes met magnetietpreparatie ooit uitgevoerd. Wetenschappers merken op dat ze met de verkregen gegevens de grootte en vorm van nanodeeltjes kunnen regelen vanwege het vermogen om de parameters van de chemische reactie te beheersen. Dit zal in de toekomst helpen de productie van theranostische nanodeeltjes op te schalen naar serieel.