Российские химики разработали нетоксичный жидкий материал на базе воды и стабильных наночастиц из кобальта и железа, который быстро нагревается под действием магнитного поля и способен ускорять окислительные реакции подобно природному ферменту - пероксидазе. Это позволяет использовать его в медицинской диагностике и для точечного уничтожения опухолей, сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).

"Несмотря на то, что схожих магнитных материалов существует много, наш отличается простотой химического состава, благодаря которому с ним легко работать. Подобные высокостабильные растворы наночастиц можно использовать для замены дорогостоящих ферментов при создании биосенсоров или контрастных агентов для МРТ, а также в разработке приборов, где нужны тонкие магнитные слои", - пояснил старший научный сотрудник университета "Сириус" Андрей Дроздов, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.

Как отмечают ученые, сейчас химики и материаловеды во всем мире активно разрабатывают различные магнитные жидкости, основой для которых выступают наночастицы металлов или их оксидов, реагирующие на магнитные поля. Это позволяет использовать их для точечной доставки лекарств внутри тела пациента, уничтожения опухолей и решения других медицинских, инженерных или физических задач.

Более широкому применению магнитных жидкостей пока мешает то, что составляющие их частицы из железа, кобальта, их сплавов или других магнитных материалов часто слипаются друг с другом. Это в теории можно предотвратить при помощи специальных покрытий, однако многие из них токсичны для человека или же ухудшают свойства наночастиц и не позволяют ученым модифицировать структуру и свойства их поверхности.

Российские исследователи разработали подход, который позволяет получать нетоксичные наночастицы из смеси оксидов кобальта и железа, защищенные от слипания благодаря тому, что при попадании в нейтральную или щелочную водную среду их поверхность приобретает положительный заряд. Благодаря этому формируется защитная оболочка, которая заставляет наноструктуры отталкиваться друг от друга и предотвращает их слипание.

Последующие опыты помогли ученым подобрать оптимальное соотношение кобальта и железа, при котором наночастицы сильнее всего нагреваются под действием магнитного поля, а также максимально ускоряют окислительные реакции. Это позволит применять подобные наноструктуры для точечной терапии опухолей, а также для создания различных биосенсоров и высокочувствительных тест-систем для диагностики онкологических и инфекционных заболеваний, подытожили исследователи.