Синтез новых материалов для биомедицинского применения на основе наночастиц магнетита, функционализированных пептидами, синтезированными непосредственно на поверхности наночастиц.НИР

The synthesis of new materials for biomedical applications based on magnetite nanoparticles functionalized peptides synthesized directly on the surface of the nanoparticles.

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Синтез матрицы для создания новых материалов для биомедицинского применения на основе наночастиц магнетита, функционализированных пептидами
Результаты этапа: На первом этапе работ (1 год - 2016) были получены следующие результаты. Во первых, была подобрана оптимальная методика для синтеза двух типов наночастиц магнетита 10±2нм, 50 ± 6 нм. В первом случае синтез осуществлялся за счет реакции соосаждения солей железа II и III в основной среде. Оптимизация заключалась в изменении концентраций и условий проведения реакции (температура, порядок добавления реагентов). Было получено более 10г каждого образца наночастиц магнетита в сухом виде (порошок) («М10» - 11,2 г наночастиц магнетита 10±2нм. «M50» - 10,6 г наночастиц магнетита 50 ± 6 нм). Далее были исследованы физико-химические свойства наночастиц магнетита различными методами. По данным просвечивающей микроскопии был определен размер наночастиц магнетита и распределение по размерам в материалах М10 и М50. Также при помощи ПЭМ была показана сферическая форма наночастиц. Метод динамического светорассеивания позволил определить коллоидную стабильность наночастиц в водной суспензии с концентрацией 0,05г/мл, а также гидродинамический радиус частиц или их агрегатов. Было показано, что гидродинамический радиус на порядок превосходит радиус по данным микроскопии, что говорит об образовании агрегатов. Следует отметить, что с течением времени размер агрегатов растет, что свидетельствует о нестабильности коллоидных суспензий. Анализ траектории наночастиц подтверждает эти положения. Рентгеноструктурный анализ был проведен с целью уточнения состава наночастиц, рентгеноструктурный анализ и данные мессбауровской спектроскопии подтвердили структуру магнетита для образцов М10 и М50. Также были изучены магнитные свойства. В ходе работы изучали поведение образцов во внешнем магнитном поле и определяли магнитные характеристики полученных частиц – коэрцитивную силу (33 и 147 для образцов М10 и М50 соответственно) и намагниченность насыщения (63 и 80Э для образцов М10 и М50 соответственно). В ходе второй части работы были получены наночастицы магнетита модифицированные 3-аминопропил)триэтоксисиланом МС10 и МС50 на основе наночастиц магнетита М10 и М50 соответственно. Силанизация поверхности проводилась с целью функционализации поверхности аминогруппами, получения стабильных суспензий наночастиц магнетита в воде. Было получено более 10г каждого образца наночастиц магнетит-силан в сухом виде (порошок) («МС10» - 11,4 г. «MС50» - 11,1 г). Далее были исследованы физико-химические свойства наночастиц магнетит-силан различными методами. По данным просвечивающей микроскопии было показано, что размер наночастиц не меняется в ходе силанизации. Метод динамического светорассеивания позволил определить коллоидную стабильность наночастиц в водной суспензии с концентрацией 0,05г/мл, а также гидродинамический радиус частиц или их агрегатов. Было показано, что гидродинамический радиус снижается относительно немодифицированных наночастиц магнетита, что говорит об образовании мономеров и/или меньших агрегатов. Следует отметить, что с течением времени размер по методам динамического светорассеивания не изменяется (измерения проводили в течении 30 суток), что свидетельствует о стабильности коллоидных суспензий. Были проведены качественные и количественные изучения адсорбции аминопропилтриэтоксисилана на поверхности магнетита (при помощи ИК-спектроскопии). По данным рентгеноструктурного анализа было показано, что силанизация не изменяет кристаллическую структуру оксида железа. Также были изучены магнитные свойства образцов МС10 и МС50. Было показано, что покрытие силаном не влияет на магнитные характеристики материала. Третья часть работы заключалась в проведении реакции на поверхности магнетита, амино группы магнетита вводили в реакцию с гидроксибензойной кислотой в результате чего был получен соответствующий амид кислоты. Данная реакция была проведена для обоих образцов, были оптимизированы условия карбодиимидного синтеза и получены образцы МСК10 и МСК50 на основе образцов МС10 и МС50 соответственно. Были изучены физико-химических свойства полученного материала: магнитные свойства, коллоидная стабильность, поверхностный заряд (дзета-потенциал). По данным ИК-спектроскопии было показано, что на поверхности присутствуют гидрокси-группы, что говорит об эффективной модификации. Таким образом в результате была наработаны и охарактеризованы две новые матрицы МСК10 и МСК50 (в количествах 11,3г и 10,8г соответственно) для дальнейшего синтеза пептидов.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".