14.11.2022

Химики объяснили связь состава и свойств наноматериалов для тераностики

Химики объяснили связь состава и свойств наноматериалов для тераностики

Ученые СПбГУ установили закономерности изменения формы и размера наночастиц, используемых в тераностике, за счет добавления в структуру различных лантаноидов. Применение частиц конкретной формы и размера важно при проведении терапии рака и МРТ-диагностики, где нужно применять наиболее мелкие частицы. Результаты исследования опубликованы в журнале Nanomaterials

Тераностика — это область медицины, которая исследует возможности создания препаратов, позволяющих с помощью комбинированных материалов-препаратов одновременно проводить диагностику и терапию. Такие препараты позволяют найти в организме проблемное место, доставить туда лекарство и в режиме онлайн визуализировать пораженный участок.

Для их разработки важна практическая составляющая, но есть и фундаментальные проблемы, например, связь полезных свойств лекарств с размерами микро- и наночастиц, в виде которых изготавливают препараты. Ученые СПбГУ изучили наночастицы на основе фторидов натрия и иттрия и редкоземельных элементов — химически инертных и нерастворимых веществ, которые не вредят организму. Кроме того, они, как правило, имеют более яркое свечением и в перспективе могут использоваться как красители для люминесцентной микроскопии и для неинвазивной диагностики опухолей.

Исследователи провели синтез нескольких десятков соединений, в каждом случае варьируя состав получаемого материала путем добавления различных солей редкоземельных элементов. Это позволило накопить экспериментальный материал для дальнейшего анализа. Целью работы стал поиск закономерностей влияния природы редкоземельных элементов в составе препаратов на размер получаемых наночастиц.

В результате ученым удалось получить частицы размером от 80 до 1100 нанометров. Отметим, что размер и форма частиц напрямую зависят от природы иона редкоземельного элемента, причем частицы уменьшаются при переходе слева направо по ряду лантаноидов в Периодической системе от лантана до гадолиния и возрастают во второй части этого ряда — от гадолиния до лютеция. Все частицы имеют форму шестиугольных призм, для которых соотношение диаметра к высоте тоже зависит от природы редкоземельного иона, что обеспечивает изменение геометрических параметров частиц при использовании различных компонентов препарата.

Теперь коллектив намерен оптимизировать направленный синтез частиц, обладающих многофункциональными свойствами: способных к излучению света под действием ультрафиолета, электромагнитного поля или других возмущений и применимых в качестве состава МРТ-контрастов.



СМОТРИТЕ ТАКЖЕ