Metode til at bestemme oxidativ alder kunne vise, hvordan aldring påvirker nanomaterialers egenskaber

Jernoxid-nanopartikler bruges til detektion af vagtknude, jernerstatningsterapi og andre biomedicinske applikationer. Nyt arbejde ser ud til at forstå, hvordan disse materialer ældes, og hvordan aldring kan ændre deres funktions- eller sikkerhedsprofiler.

For første gang, ved at kombinere laboratoriebaseret Mössbauer-spektroskopi med "tyngdepunkt"-analyse, forskere kan kvantificere den diffusive oxidation af magnetit til maghemit, og spore processen. I Anvendt fysik bogstaver , arbejdet er klar til at hjælpe med at forstå aldringsmekanismerne i nanomaterialer, og hvordan disse effekter ændrer den måde, de interagerer med den menneskelige krop.

"Det er næsten et ustillet spørgsmål om, hvordan dette materiale oxiderer over tid, " sagde Dr. Quentin Pankhurst. "Vi har brug for mere information om det. Denne teknik hjælper os med at vide, hvad der sker, når produkterne ligger på hylden."

At skelne de to former for jernoxidnanopartikler er så vanskeligt, at det har ført til en uofficiel konvention om at navngive prøver "magnetit/maghemite", når deres sammensætning ikke er kendt. Mössbauer spektroskopi bruger nukleare gammastråler til at måle, hvor meget af en prøve, der har jernatomer med +2 ladningen fundet i magnetit sammenlignet med +3 ladningen, der dominerer i maghemit. Disse subtile målinger behandles med tyngdepunktsberegninger, som kombinerer dataene for at skabe et større billede for prøven.

I øvrigt, testen ødelægger ikke prøver, så forskere kan spore oxidationen af ​​jernoxidnanopartikler over lange perioder.

Næste, gruppen søger at udvide sin teknik til en bredere række af magnetit- og maghemitprøver og hjælpe andre forskere med bedre at forstå, hvordan et nanomateriales alder korrelerer med dets funktionelle egenskaber.

"Vi har rejst et spørgsmål om, hvorvidt den oxidative aldring påvirker partiklerne, men vi har ikke set, om det er tilfældet eller ej, "sagde han." Nu er der denne idé om, at ældning foregår, og det er en helt anden parameter, vi ikke har målt. Jeg ville blive glad, hvis andre mennesker udforskede denne sammenhæng mellem funktion og aldring i deres egne materialer."