Российские химики разработали нетоксичный жидкий материал на основе воды и устойчивых наночастиц кобальта и железа. Под действием магнитного поля он быстро нагревается и способен ускорять окислительные реакции по принципу природного фермента пероксидазы. Эти свойства позволяют рассматривать разработку для медицинской диагностики и точечного уничтожения опухолей.
Как сообщает ТАСС, материал отличается сравнительно простым химическим составом. По словам старшего научного сотрудника университета «Сириус» Андрея Дроздова, высокостабильные растворы таких наночастиц можно использовать вместо дорогостоящих ферментов при создании биосенсоров или контрастных агентов для МРТ. Также они могут применяться в устройствах, где требуются тонкие магнитные слои.
Одной из проблем магнитных жидкостей остается склонность металлических наночастиц и их оксидов к слипанию. Для предотвращения этого используют специальные покрытия, однако часть таких материалов может быть токсичной для человека. Кроме того, некоторые покрытия ухудшают свойства наночастиц и ограничивают возможность изменять структуру их поверхности.
Исследователи предложили получать наночастицы из смеси оксидов кобальта и железа так, чтобы в нейтральной или щелочной водной среде их поверхность приобретала положительный заряд. За счет этого вокруг частиц формируется защитная оболочка. Она заставляет наноструктуры отталкиваться друг от друга и препятствует их слипанию.
В ходе последующих опытов ученые подобрали соотношение кобальта и железа, при котором наночастицы сильнее нагреваются в магнитном поле и наиболее эффективно ускоряют окислительные реакции. Разработку планируют использовать для точечной терапии опухолей, а также при создании биосенсоров и высокочувствительных тест-систем. Такие системы предназначены для диагностики онкологических и инфекционных заболеваний.