Magnetiske nanopartikler viser lovende i biomedicinske applikationer

Den seneste udvikling og forskning relateret til jernoxidnanopartikler bekræfter deres potentiale i biomedicinske applikationer - såsom målrettet lægemiddellevering - og nødvendigheden af ​​yderligere undersøgelser.

Jernoxider er udbredt i naturen og kan let syntetiseres i laboratoriet. Blandt dem, hæmatit, magnetit og maghemit nanopartikler har særligt lovende egenskaber til biomedicinske anvendelser.

Forskere i Kina og Korea gennemgik nylige undersøgelser af præparatet, struktur og magnetiske egenskaber af jernoxidnanopartikler (IONP'er) og deres tilsvarende anvendelser. Anmeldelsen, offentliggjort i tidsskriftet Videnskab og teknologi af avancerede materialer , understregede, at størrelsen, størrelsesfordeling (de relative andele af partikler af forskellig størrelse i en given prøve), IONP'ers form og magnetiske egenskaber påvirker placeringen og mobiliteten af ​​IONP'er i den menneskelige krop. Imidlertid, at have fuldstændig kontrol over formen og størrelsesfordelingen af ​​magnetiske IONP'er er fortsat en udfordring.

For eksempel, magnetiske IONP'er er lovende til at bære kræftlægemidler, der er rettet mod specifikt væv. For at dette kan ske, de er belagt med en biokompatibel skal, der bærer et specifikt lægemiddel. Hvis denne "funktionaliserede" magnetiske IONP er for stor, det kan fjernes fra blodbanen. Dermed, det er meget vigtigt at kunne kontrollere størrelsen af ​​disse partikler. Forskere fandt ud af, at IONP'er med diametre fra 10 til 100 nanometer er optimale til intravenøs injektion og kan forblive i blodstrømmen i den længste periode.

Overfladeladningen af ​​IONP'er er også vigtig for deres stabilitet og hvordan de interagerer med væv. For eksempel, brystceller optager positivt ladede IONP'er bedre end negativt ladede. På samme tid, positivt ladede IONP'er fjernes hurtigere fra kredsløbet. Negativt ladede og neutrale IONP'er har en tendens til at forblive længere i cirkulationen. Overfladeladningen af ​​IONP'er kan kontrolleres ved hjælp af et passende ladet funktionaliseret materiale som en skal.

Andre applikationer, der kan drage fordel af at forbedre funktionaliteten af ​​magnetiske IONP'er, omfatter magnetisk resonansbilleddannelse, magnetisk hypertermi og termoablation (dræber udvalgte kræftceller med varme), og biosensing (detektering af molekylære interaktioner til sygdomsdiagnose).

Yderligere forskning er nødvendig for at evaluere toksiciteten af ​​både bare og funktionaliserede IONP'er.

Holdets næste fokus vil være på fremstilling af genanvendelige magnetiske IONP-katalysatorer og design af multifunktionelle biomedicinske applikationer, involverer magnetiske IONP'er, som kan spille en dobbelt rolle i diagnosticering og behandling af sygdom, siger professor Wei Wu fra Kinas Wuhan Universitet.