Феррит никеля считается перспективным магнитным материалов для биомедицины. Его наночастицы могут работать как контрастные агенты для МРТ, носители для адресной доставки лекарств и даже как "нагревательные элементы " для гипертермии опухолей. Но есть проблема: чистые ферритовые наночастицы гидрофобны, склонны к агрегации и нестабильны в биологических средах. Чтобы сделать их пригодными для живых систем, их нужно защитить - например, "завернуть" в биосовместимый полимер. Именно такой подход предложили химики Института Фаворского в недавней работе, сделанной при участии коллег из Института геохимии СО РАН. Они синтезировали наночастицы в присутствии арабиногалактана - природного полисахарида, выделяемого из лиственницы. Этот полимер образует вокруг растущих наночастиц гидрофильную матрицу, которая предотвращает агломерацию, обеспечивает коллоидную стабильность и при этом сама не токсична.

Учёные синтезировали серию наночастиц с разным содержанием никеля и исследовали их методами рентгеновской дифракции, просвечивающей электронной микроскопии и электронного парамагнитного резонанса. Оказалось, что варьирование состава позволяет управлять шириной запрещённой зоны (оптические свойства) и магнитными параметрами. При этом температурная зависимость взаимодействия наночастиц с магнитным полем чётко коррелирует с дефицитом никеля в структуре феррита: чем меньше никеля, тем сильнее меняются парамагнитные характеристики при нагреве. Результат - гидрофильные, стабильные в растворе и функциональные магнитные наночастицы, которые сохраняют свои свойства в полисахаридной оболочке и потенциально готовы к использованию в биомедицинских приложениях, где требуется контролируемое взаимодействие с магнитным полем.

Результаты опубликованы в журнале ChemistrySelect https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/slct.74038