来自天狼星大学的研究人员与莫斯科及其他国家的同行合作,研发出一种含钴与氧化铁纳米颗粒的水基磁流体。
该流体在磁场作用下可迅速升温并加速过氧化物氧化反应,特性与天然过氧化物酶高度相似,既可用于癌细胞的选择性加热,也可作为人工酶应用于实验室检测。
磁性纳米颗粒易发生团聚并丧失原有特性。为解决这一问题,研究人员通常采用表面包覆策略,但包覆层可能导致颗粒对活细胞产生毒性。该研发团队提出一种采用“纯”纳米颗粒制备无毒水基流体的方法,制备过程无需额外添加稳定剂、聚合物或酸类物质。为获得高质量胶体体系、最大限度降低杂质,团队采用了超声波处理技术。
研究发现,当纳米颗粒中铁含量为钴含量的2.3—9倍时,溶液稳定性最佳;当铁含量为钴含量的6.5—9倍时,升温效果最显著——这一配比在抗肿瘤应用中极具潜力。此外,钴含量相对较高的纳米颗粒可催化过氧化物介导的氧化反应,这正是过氧化物酶在自然界中发挥的核心功能。该特性对开发肿瘤及传染病相关的生物传感器与诊断检测系统具有重要价值。
项目负责人、天狼星大学高级研究员、化学科学副博士安德烈・德罗兹多夫说,这款材料将引起化学工程、材料科学及纳米技术领域科研工作者与专业技术人员的浓厚兴趣。这种高稳定性纳米颗粒溶液可替代昂贵的酶,用于制备生物传感器或核磁共振造影剂。
磁流体是指金属或金属氧化物纳米颗粒悬浮于水中、可响应磁场作用的胶体分散体系,目前正越来越广泛地应用于医学与生物技术领域。它可用于操控体内纳米颗粒的运动,实现靶向给药;通过引导颗粒到达肿瘤部位并利用磁场加热,可在不损伤健康组织的前提下摧毁癌细胞。
(本栏目稿件来源:俄罗斯金砖国家电视台 编辑整理:本报记者姚易安)

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