Научная группа Томского политехнического университета провела комплексное исследование ультрамалых дисперсных магнитоэлектрических наночастиц и их функционализации. Результаты показали, что воздействие магнитного поля позволяет либо стимулировать, либо подавлять клеточные процессы, создавая основу для будущих медицинских технологий на базе наноматериалов. Работа поддержана грантом Российского научного фонда и опубликована в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Разработанные наночастицы состоят из феррита марганца и модифицированного титаната бария, объединенных в структуру «ядро-оболочка». Для улучшения биосовместимости их поверхность была функционализирована лимонной кислотой и пектином с использованием микроволнового гидротермального метода.
«Магнитоэлектрические наночастицы демонстрируют сильную связь между магнитными и электрическими свойствами, что позволяет осуществлять беспроводной контроль биологических процессов благодаря неинвазивной электростимуляции», — Роман Чернозем, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ.
Анализ показал, что функционализация различными агентами влияет на электроотрицательный потенциал поверхности, не изменяя при этом магнитные и магнитоэлектрические характеристики частиц. Это обеспечивает высокую коллоидную стабильность и возможность точной доставки наночастиц к клеткам. Различные агенты позволяют добиться бимодальной регуляции — активации здоровых клеток и подавления активности злокачественных.
Особое внимание ученых привлекло то, что новые наночастицы не уступают по эффективности зарубежным аналогам, но при этом имеют меньшую потенциальную токсичность. Этот подход открывает перспективы для создания методов лечения, при которых воздействие на клетки будет осуществляться без сложных хирургических вмешательств.
В проекте приняли участие исследователи Томского политеха, Института цитологии и генетики СО РАН, Томского государственного университета и ряда других научных организаций России.
