Регистрация / Вход
Прислать материал

Влияние формы и размеров на температуру Кюри и T2-релаксивность наночастиц оксида железа

Фамилия
Харисова
Имя
Ирина
Отчество
Владиславовна
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Физического материаловедения
Академическая группа
ММТМ-16-10-10
Научный руководитель
а) к. х. н. Низамов Т. Р.; б) к.ф.-м.н. Савченко А. Г.; в) д.х.н. Мажуга А. Г.
Название тезиса
Влияние формы и размеров на температуру Кюри и T2-релаксивность наночастиц оксида железа
Тезис

Магнитные наночастицы (МНЧ) представляют особый интерес для применения в ряде областей биологии и медицины, таких как адресная доставка лекарств, магнитно-резонансная томография и магнитная гипертермия.  Широкое применение наночастиц магнетита  в биомедицине обусловлено  их магнитными свойствами, низкой токсичностью и биоразлагаемостью. Также известно, что форма и размер МНЧ может влиять на их магнитные и структурные свойства. Соответственно, была сформулирована  цель текущего исследования: выявить влияние формы МНЧ на температуру Кюри и МРТ-контрастные свойства. Методом высокотемпературного терморазложения были получены следующие формы частиц: сферические, кубические, октаэдрические, гексагональные и тетрагональные призмы, пластины. Рентгенофазовый анализ подтвердил наличие фазы магнетита во всех образцах.

В таблице 1 представлены значения T2-релаксивности и средний размер частиц. Оптимальные контрастные свойства обнаружены у нанопластин с  наименьшим размером частиц. Контрастные свойства гексагональных призм существенно хуже остальных образцов, что связано с их низкой агрегативной устойчивостью и большим размером.

Таблица 1

Образец (форма/характеристика) Сферы   Кубы Гексагональные призмы  Октаэдры  Тетрагональные призмы  Пластины 
Размер частиц, нм 20 18 55 19 19 12х12х2,5
T2-релаксивность, мМ-1·с-1 240,6 262,0 15,1 236,5 241,3 280,3

 

На рисунке 1 представлены зависимости температур суспензий МНЧ от времени выдержки во внешнем переменном магнитном поле.  Наибольшее значение точки Кюри у нанопластин (99оС). 

Рисунок 1 – Изменение температуры суспензий МНЧ разной формы от времени выдержки во внешнем переменном магнитном поле (H = 95 Э, f = 100 кГц).

Выявленная оптимальная форма МНЧ для МРТ – пластины, поскольку они обладают лучшими контрастными свойствами, но у них слишком высокая температура Кюри для использования в гипертермии.