Ученые Университета науки и технологий МИСИС представили новый класс наночастиц, которые способны ограничивать свой нагрев при воздействии переменного магнитного поля. В перспективе эта особенность позволит сделать лечение онкологических заболеваний методом гипертермии более безопасным.
Во время лечебной гипертермии магнитные наночастицы доставляют в область опухоли, а затем нагревают внешним переменным магнитным полем. Локальное повышение температуры может повреждать раковые клетки и повышать их чувствительность к другим видам терапии. При этом важно контролировать нагрев так, чтобы минимизировать воздействие на окружающие здоровые ткани.
Изменение состава наночастиц позволило настроить магнитные свойства материала таким образом, чтобы при приближении к заданной температуре частицы начинали меньше поглощать энергию переменного магнитного поля. Благодаря этому дальнейший нагрев замедляется, а температура выходит на плато.
Для повышения устойчивости и защиты от перегрева наночастицы покрыли биосовместимым полимером. Он помогает стабилизировать их в жидкости и снижает прямое взаимодействие с биологической средой. Первичные испытания показали высокую жизнеспособность полученных материалов.
Новизна нашей работы заключается в сочетании нескольких факторов: использована новая система на основе гексаферритов, температурный предел настроен за счет легирования индием, а сами наночастицы получены потенциально масштабируемым методом высокоэнергетического помола. Кроме того, мы показали механизм работы материала: нагрев связан главным образом с перемагничиванием частиц, а саморегуляция — со снижением температуры Кюри из-за введения индия.
Исследователи отмечают, что температурный предел можно изменять за счет состава материала: при увеличении содержания индия снижается температура, до которой нагреваются наночастицы. В перспективе это открывает возможность подбирать состав материала под требуемый режим магнитной гипертермии.
Ранее мы рассказывали, что ИИ способен помочь предотвратить рак шейки матки.