Опухолевые клетки можно уничтожать нагреванием, но для этого нужны стабильные магнитные частицы без токсичных примесей. Ученые из Университета «Сириус» совместно с коллегами из Москвы и Скопье создали нетоксичную магнитную жидкость на основе воды и чистых наночастиц оксидов кобальта и железа. Под действием магнитного поля раствор быстро нагревается и ускоряет окислительные реакции. «Разработанный нами материал будет в первую очередь интересен другим ученым и профессионалам, занятым в химическом инжиниринге, материаловедении и нанотехнологиях», — рассказал руководитель проекта Андрей Дроздов.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда и Федеральной территории «Сириус». Результаты опубликованы в журнале Surfaces and Interfaces. Об этом сообщается в пресс-релизе.
Проблема, которую решали
Магнитные жидкости — это помещённые в воду наночастицы на основе металлов или их оксидов, которые реагируют на магнитное поле. С их помощью можно доставлять лекарства, а если провести частицы к опухоли и нагреть полем — уничтожать раковые клетки без вреда для здоровых тканей. Обычно частицы делают из оксидов железа, кобальта или их смеси. Они хорошо реагируют на поле, но склонны слипаться и терять свойства. Чтобы этого избежать, используют химические покрытия, которые делают частицы токсичными или мешают придавать им новые свойства. Поэтому химики ищут способ создать стабильные частицы без посторонних примесей.
Что удалось сделать
Ученые разработали метод получения нетоксичных магнитных двухкомпонентных жидкостей на основе воды и чистых наночастиц оксидов кобальта и железа — без стабилизирующих агентов, полимеров или кислот. Они улучшили классическую технологию, при которой соли железа и кобальта смешивают с раствором аммиака, и применили ультразвуковое облучение для получения качественных коллоидных систем и снижения количества примесей.
Как работает стабильность
Наиболее стабильные растворы получались, когда кобальта в наночастицах было в 2,3–9 раз меньше, чем железа. Если количество кобальта сильно сокращали вплоть до полного отсутствия, частицы начинали слипаться. Это объясняется тем, что на поверхности частиц кобальт взаимодействует с водой и формирует оболочку, которая заставляет их отталкиваться друг от друга.
Где можно применять
Исследователи оценили способность жидкостей нагреваться под действием магнитного поля — это может быть использовано в противоопухолевой терапии. Сильнее всего температура поднималась в частицах, содержащих в 6,5–9 раз меньше кобальта, чем железа. Такой состав оказался достаточно стабильным, и его применение наиболее перспективно при борьбе с опухолями. Кроме того, частицы с высоким содержанием кобальта способны осуществлять окислительные реакции с участием перекиси — за такие реакции в природе отвечают ферменты-пероксидазы. Эта особенность будет полезна при создании биосенсоров и высокочувствительных тест-систем для диагностики онкологических и инфекционных заболеваний.
Что дальше
По словам Андрея Дроздова, кандидата химических наук, старшего научного сотрудника Научного центра генетики и наук о жизни Университета «Сириус», материал отличается простотой химического состава. Его можно использовать для замены дорогостоящих ферментов при создании биосенсоров или контрастных агентов для МРТ, а также в приборах, где нужны тонкие магнитные слои. Поскольку подобный материал описан впервые, в дальнейшем планируется исследовать возможность его применения для печатных биосенсоров, систем диагностики и терапии, а также магнитных катализаторов.
Коротко: главное
-
Что создали? — Магнитную жидкость на основе воды и чистых наночастиц оксидов кобальта и железа.
-
В чём особенность? — Нет токсичных стабилизирующих покрытий.
-
Как работает? — Кобальт формирует на поверхности оболочку, которая предотвращает слипание.
-
Где применять? — Для нагрева опухолей и в качестве искусственного фермента.
-
Кто поддержал? — Грант РНФ и Федеральной территории «Сириус».
Резюме
-
Ученые создали нетоксичную магнитную жидкость без стабилизирующих агентов.
-
Стабильность обеспечивает кобальт, который формирует защитную оболочку на частицах.
-
Наиболее сильный нагрев дают частицы с содержанием кобальта в 6,5–9 раз меньше железа.
-
Частицы с высоким содержанием кобальта работают как ферменты-пероксидазы.
-
Материал может использоваться для терапии опухолей, биосенсоров и контрастных агентов для МРТ.
Материал подготовлен изданием «Техносуверен» (technosuveren.ru).
Дата публикации: 14 сентября 2026 года.
