Российские химики разработали нетоксичный жидкий материал на основе воды и стабильных наночастиц из кобальта и железа. Он быстро нагревается под действием магнитного поля и может ускорять окислительные реакции подобно природному ферменту пероксидазе, сообщила пресс-служба Российского научного фонда.
По словам старшего научного сотрудника университета «Сириус» Андрея Дроздова, материал отличается простым химическим составом. Благодаря этому с ним удобно работать.
Ученый отметил, что такие высокостабильные растворы наночастиц могут использоваться вместо дорогостоящих ферментов при создании биосенсоров или контрастных агентов для магнитно-резонансной томографии.
Также материал может применяться в приборах, где требуются тонкие магнитные слои.
Исследователи отмечают, что сейчас химики и материаловеды активно разрабатывают магнитные жидкости. Их основой служат наночастицы металлов или их оксидов, реагирующие на магнитные поля.
Такие свойства позволяют применять подобные материалы для точечной доставки лекарств в организме пациента, уничтожения опухолей и решения других медицинских, инженерных и физических задач.
Более широкому использованию магнитных жидкостей мешает проблема слипания частиц. Наночастицы железа, кобальта, их сплавов и других магнитных материалов часто соединяются друг с другом.
Теоретически это можно предотвратить с помощью специальных покрытий. Однако многие из них токсичны для человека или ухудшают свойства наночастиц, мешая изменять структуру и поверхность материала.
Российские ученые предложили способ получения нетоксичных наночастиц из смеси оксидов кобальта и железа. Они защищены от слипания за счет того, что при попадании в нейтральную или щелочную водную среду их поверхность получает положительный заряд.
Благодаря этому формируется защитная оболочка. Она заставляет наноструктуры отталкиваться друг от друга и не дает им слипаться.
В ходе дальнейших опытов исследователи подобрали оптимальное соотношение кобальта и железа.
Именно при таком составе наночастицы сильнее всего нагреваются под действием магнитного поля и наиболее активно ускоряют окислительные реакции.
Ученые считают, что подобные наноструктуры можно будет применять для точечной терапии опухолей.
Кроме того, разработка подходит для создания биосенсоров и высокочувствительных тест-систем, предназначенных для диагностики онкологических и инфекционных заболеваний.