Структура и магнитные свойства магнетита, допированного гадолинием, синтезированного в органической среде для гибридных контрастных агентов.

Одним из самых важных направлений нанотехнологий в медицине является магниторезонансная томография (МРТ)- способ получения томографических медицинских изображений для исследования внутренних органов и тканей с использованием явления ядерного магнитного резонанса. Способ основан на измерении электромагнитного отклика атомных ядер, чаще всего ядер атомов водорода, а именно, на возбуждении их определённым сочетанием электромагнитных волн в постоянном магнитном поле высокой напряжённости. Несмотря на то, что в методе МРТ  естественный контраст итак хорошо выражен, бывают случаи, когда необходимо ввести дополнительные вещества для наилучшей визуализации.

            Такими веществами являются контрастные агенты (КА), представляющие собой наночастицы оксидов железа (Т2-КА) и хелатные комплексы гадолиния (Т1-КА), которые повышают интенсивность сигнала, детектируемого приборами для построения МРТ-взвешенных изображений.

            Основные требования к контрастным средствам сводятся к следующему: КА должны иметь высокий магнитный момент, интенсивно реагировать на приложение внешнего магнитного поля и проявлять высокие эффекты магнитно-резонансного контраста; КА должны быть стабильными в водной среде и внутри живой ткани; они должны конъюгироваться с биоактивными веществами, обладать высокой биосовместимостью и низкой токсичностью.

            В данной работе были синтезированы наночастицы магнетита, отвечающие вышеперечисленным требованиям. Они были допированы ионами гадолиния (III) для создания гибридного контрастного агента. Частицы были получены методами термического разложения ацетилацетонатов железа (III) и гадолиния (III) в высококипящих органических растворителях, варьируя скорость нагрева и время выдержки, в присутствии олеиламина и олеиновой кислоты в качестве стабилизаторов и 1,2-гексадекандиола, как восстановителя (рисунок 1).

Рисунок 1 – Наночастицы Gd:Fe₃O₄ со средним диаметром 6 нм.

Научные руководители – к.ф.-м.н. Савченко А.Г., д.х.н., проф. Мажуга А. Г.