Синтез димерных наночастиц магнетит-золото. Модификация поверхности наночастиц флуоресцентными красителями.

Магнитные наночастицы нашли целый ряд эффективных применений в биомедицине, открывающих новые возможности для терапии и диагностики ряда тяжелых заболеваний. Важным и существенным для наномедицинских применений является то, что частицы имеют управляемые размеры в пределах от нескольких нанометров до сотен нанометров, которые сопоставимы с размерами внутриклеточных биологических объектов.

В настоящее время проявляется интерес к бифункциональным магнитным материалам. Димерные наночастицы привлекательны для медицинских применений в первую очередь тем, что они имеют две различные поверхности, которые можно модифицировать по отдельности.

В данной работе был синтезирован конъюгат, содержащий на поверхности флуоресцентные красители. Димерные наночастицы Fe₃O₄@Au типа «гантель» были получены путем разложения пентакарбонила  железа Fe(CO)₅ на поверхности наночастиц золота с последующим окислением в 1-октадецене. Полученные частицы были охарактеризованы данными просвечивающей электронной микроскопии. Средний размер для магнетита составил (13±3) нм, для золота – (4±2) нм.

Для модификации поверхности наночастиц золота был использован флуоресцентный краситель сульфо-Су5-NHS эфир, а для магнетита – флуоресцеин изотиоционат (FITC). Такая процедура проводилась для визуализации и отслеживания наночастиц в биологической среде.

Модификация поверхности наночастиц флуоресцентными красителями проводилась по следующей схеме. На рисунке 1 представлена реакция ковалентного присоединения 2-(3,4-дигидроксифенил)-этиламина (дофамина) к наночастицам магнетита.

 

Рисунок 1 – Взаимодействие наночастиц магнетита с дофамином

Далее через амино-группу  дофамина к частице магнетита присоединяют плюроник F-127 с терминальной карбоксильной группой, полученный при взаимодействии плюроника F-127 c янтарным ангидридом. Параллельно получают амин флуоресцеин изотиоционата из FITC и этилендиамина  в этиловом спирте. Затем модифицируют поверхность  магнетита полученным амином через карбоксильную группу плюроника.

Второй краситель сульфо-Су5-NHS-эфир модифицируют с помощью цистамина дигидрохлорида (С₄H₁₂N₂S₂∙2HCl). За счет (SH)-группы  полученный краситель легко цепляется за золото.  Продукт модификации поверхности наночастиц различными красителями представлен на рисунке 2.

 

Рисунок 2 – Модификация поверхности наночастиц флуоресцентными красителями

 

Научный руководитель - к.ф.-м.н. Савченко А.Г., д.х.н., проф. Мажуга А.Г.