Синтез та властивості магніточутливих поліфункціональних нанокомпозитів для застосування в онкології

The investigation results are shown directed onto development of the concept of creation of magnetosensitive nanocomposites (NC) with multilevel hierarchical nanoarchitecture and functions of biomedical nanorobots. We synthesized nanosized magnetite in monodomain state and magnetosensitive NC based...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2017
Hauptverfasser:	Abramov, M. V., Kusyak, A. P., Kaminskiy, O. M., Turanska, S. P., Petranovska, A. L., Kusyak, N. V., Gorbyk, P. P.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainisch
Veröffentlicht:	Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2017
Schlagworte:	магнетит магніточутливі нанокомпозити адсорбція цисплатин доксорубіцин магнітні рідини розмірні параметри наноструктур
Online Zugang:	https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/645
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Surface
Завантажити файл:

Institution

Surface

_version_	1869291803265466368
author	Abramov, M. V. Kusyak, A. P. Kaminskiy, O. M. Turanska, S. P. Petranovska, A. L. Kusyak, N. V. Gorbyk, P. P.
author_facet	Abramov, M. V. Kusyak, A. P. Kaminskiy, O. M. Turanska, S. P. Petranovska, A. L. Kusyak, N. V. Gorbyk, P. P.
author_institution_txt_mv	[ { "author": "M. V. Abramov", "institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України" }, { "author": "A. P. Kusyak", "institution": "Житомирський державний університет ім. Івана Франка" }, { "author": "O. M. Kaminskiy", "institution": "Житомирський державний університет ім. Івана Франка" }, { "author": "S. P. Turanska", "institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України" }, { "author": "A. L. Petranovska", "institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України" }, { "author": "N. V. Kusyak", "institution": "Житомирський державний університет ім. Івана Франка" }, { "author": "P. P. Gorbyk", "institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України" } ]
author_sort	Abramov, M. V.
baseUrl_str
collection	OJS
datestamp_date	2018-12-01T12:03:12Z
description	The investigation results are shown directed onto development of the concept of creation of magnetosensitive nanocomposites (NC) with multilevel hierarchical nanoarchitecture and functions of biomedical nanorobots. We synthesized nanosized magnetite in monodomain state and magnetosensitive NC based on that (Fe3O4/dimercaptosuccinic acid (DMSA), Fe3O4/γ-aminopropylsiloxane (γ-APS), Fe3O4/polyacrylamide (PAA), Fe3O4/hydroxyapatite (HA), Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiO2, Fe3O4/Al2О3). Isotherms and adsorption kinetics of cisplatin were studied depending on chemical nature of the surface of nanostructures. Adsorption of doxorubicin (DOX) onto the surface of Fe3O4/HА NC from solution in physiological liquid was studied. Magnetic fluids containing Fe3O4/HА/DOX NC were produced and investigated. Using an ensemble of Fe3O4 carriers as a superparamagnetic probe, Langeven’s paramagnetism theory, we appreciated size parameters of their shell, which was confirmed by independent measurements of specific surface area of the nanostructures and thermodynamic sedimentation stability of the corresponding magnetic fluids. The results obtained may be used in development of new forms of magnetocarried medical remedies for targeted delivery, and adsorbents based on NC of superparamagnetic core-shell type with multilevel nanoarchitecture, and for determination, control and optimization of size parameters of its components.
doi_str_mv	10.15407/Surface.2017.09.165
first_indexed	2025-09-24T17:25:26Z
format	Article
fulltext	Поверхность. 2017. Вып. 9(24). С. 165–198 165 МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМИ ПОВЕРХНОСТИ _________________________________________________________________________________________________________________ УДК 544.723 СИНТЕЗ ТА ВЛАСТИВОСТІ МАГНІТОЧУТЛИВИХ ПОЛІФУНКЦІОНАЛЬНИХ НАНОКОМПОЗИТІВ ДЛЯ ЗАСТОСУВАННЯ В ОНКОЛОГІЇ М.В. Абрамов1, А.П. Кусяк2, О.М. Камінський2, С.П. Туранська1, А.Л. Петрановська1, Н.В. Кусяк2, В.В. Туров1, П.П. Горбик1 1Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України, вул. Генерала Наумова, 17, Київ, 03164, Україна 2Житомирський державний університет ім. Івана Франка, вул. Велика Бердичівська, 40, Житомир, 10008, Україна Наведено результати досліджень, спрямованих на розвиток концепції створення магніточутливих нанокомпозитів (НК) з багаторівневою ієрархічною наноархітектурою та функціями медико-біологічних нанороботів. Синтезовані нанорозмірний магнетит в однодоменному стані і магніточутливі НК на його основі (Fe3O4/дімеркаптосукцинова кислота (ДМСК), Fe3O4/γ-амінопропілсилоксан (γ-АПС), Fe3O4/поліакриламід (ПАА), Fe3O4/гідроксиапатит (ГА), Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiО2, Fe3O4/Al2О3). Отримано ізотерми і вивчено кінетику адсорбції цисплатину в залежності від хімічної природи поверхні наноструктур. Досліджено процеси адсорбції доксорубіцину (ДР) на поверхні НК Fe3O4/ГА з розчину у фізіологічній рідині. Виготовлено та досліджено магнітні рідини, що містять НК Fe3O4/ГА/ДР. Використовуючи ансамбль носіїв Fe3O4 як суперпарамагнітний зонд та теорію парамагнетизму Ланжевена, оцінено розмірні параметри їх оболонки, що підтверджено незалежними вимірюваннями питомої площі поверхні наноструктур та термодинамічної седиментаційної стійкості відповідних магнітних рідин. Отримані результати можуть бути використані при розробках нових форм магнітокерованих лікарських засобів спрямованої доставки і адсорбентів на основі НК типу суперпарамагнітне ядро-оболонка з багаторівневою наноархітектурою та для визначення, контролю і оптимізації розмірних параметрів її компонентів. Ключові слова: магнетит, магніточутливі нанокомпозити, адсорбція, цисплатин, доксорубіцин, магнітні рідини, розмірні параметри наноструктур Вступ В роботах [1 – 6] обґрунтовано концепцію хімічного конструювання магніто- чутливих нанокомпозитів з багаторівневою ієрархічною наноархітектурою, що характер-ризуються функціями "наноклінік" [1] та медико-біологічних нанороботів [2 – 6]: розпізна-вання мікробіологічних об’єктів у біологічних середовищах; цільової доставки лікарських препаратів до клітин та органів-мішеней і депонування; комплексної локальної хіміо-, імуно-, нейтронзахоплювальної, гіпертермічної, фотодинамічної терапії та магнітно-резонансної томографічної діагностики в режимі реального часу, детоксикації організму шляхом адсорбції рештків клітинного розкладу, вірусних частинок, іонів важких металів тощо та їх видалення за допомогою магнітного поля. Для виготовлення магніточутливих поліфункціональних нанокомпозитів значний інтерес дослідників викликають наноструктури типу ядро-оболонка на основі однодоменного магнетиту (Fe3O4), які характеризуються унікальним комплексом 166 фізичних, хімічних та біологічних властивостей, можливістю створення на їх основі магнітних рідин (МР), що містять онкологічні лікарські засоби різного функціонального призначення та механізмів дії, зокрема цитостатичний препарат цисплатин (ЦП) та антрацикліновий антибіотик доксорубіцин (ДР), які застосовуються практично у всіх схемах сучасної онкотерапії [7 – 17]. Цисплатин [18] – протипухлинний препарат, серійно випускається промисловістю у вигляді розчину. Діюча речовина – сіль Пейроне, комплексна сполука цис-диаміно-діхлорплатина (цис-[Pt(NH3)2Cl2]). Механізм протипухлинної дії цисплатину пов'язаний зі здатністю до біфункціонального алкілування ланцюгів ДНК, що на клітинному рівні викликає порушення реплікації і транскрипції та призводить до затримки клітинного циклу і апоптозу. Доксорубіцин (C27H29NO11) [19] – протипухлинний антибіотик антрациклінового ряду, характеризується антимітотичною і антипроліферативною дією. Механізм протипухлинної активності полягає у взаємодії з ДНК, створенні вільних радикалів і прямій дії на мембрани клітин з придушенням синтезу нуклеїнових кислот. Клітини чутливі до препарату в S- і G2-фазах. У зв’язку з використанням ЦП і ДР для створення нових магніточутливих форм онкологічних лікарських засобів (адресної доставки та локальної терапії) актуальними завданнями є дослідження особливостей процесів їх адсорбційної іммобілізації на поверхні нанокомпозитів та вивільнення у фізіологічний розчин при збереженні їх біологічної активності. Фізіологічний розчин застосовується, зокрема, для створення магнітної рідини медичного призначення. Як свідчать результати випробувань, адсорбційний метод іммобілізації препаратів ЦП і ДР на поверхні магніточутливих носіїв має переваги перед ковалентним, оскільки характеризується збереженням їх цитато-ксичності [14, 15]. Вибір однодоменного магнетиту як вихідного матеріалу для синтезу НК обумов- лений його унікальними фізико-хімічними властивостями, прийнятними біосумісністю і біодеградацією, накопиченим досвідом у галузі модифікування поверхні, можливостями керування рухом наночастинок за допомогою зовнішнього магнітного поля, при вилученні адсорбентів методом магнітної сепарації. До особливостей однодоменного стану магнітних частинок можна віднести однорідність намагніченості при будь-яких значеннях і напрямках поля Н, можливість існування доменів не тільки в твердотільних феро- і феримагнітних сплавах і сполуках, а й в рідких середовищах (суспензіях і колоїдах). Для виготовлення магніточутливих поліфункціональних НК використовують модифікатори поверхні магнітного носія, які надають їй властивостей біосумісності з живим організмом та забезпечують необхідну хімічну функціоналізацію для подальшої біофункціоналізації. У цій роботі як модифікатори поверхні однодоменного магнетиту використані димеркаптосукцинова кислота (ДМСК), γ-амінопропілсилоксан (γ-АПС), поліакриламід (ПАА), гідроксиапатит (ГА), оксиди кремнію (SiO2), титану (TiO2) і алюмінію (Al2O3). При традиційних застосуваннях ЦП і ДР виникають гострі токсико-алергічні реакції [18, 19]. Тому пошук шляхів адсорбційної детоксикації організму після онкотерапії також є актуальним завданням. Воно може бути вирішене створенням високоефективних біосумісних нанокомпозитних матеріалів сорбційного механізму дії медичного і біологічного призначення, зокрема для вилучення надлишкових доз ЦП і ДР, а також їх токсичних метаболітів, навіть за низьких концентрацій. Крім того, завдання утилізації платини і її сполук, зокрема, з лікарських препаратів, які втратили придатність, також становить практичний інтерес. Платина належить до найбільш дорогоцінних металів, тому її концентрування і збір з 167 технологічних відходів є економічно вигідним. Для вирішення зазначених завдань може бути перспективним застосування магніточутливих біосумісних адсорбентів і методів магнітної сепарації. У багатьох практично важливих випадках функціональне застосування НК (спрямований транспорт лікарських препаратів до органів і клітин-мішеней, розпізнавання і деконтамінації вірусів, адсорбція) здійснюється в рідких середовищах [20–24]. Крім того, рідина є найкращою формою магніточутливих лікарських препаратів для введення в організм [3]. Тому інтерес представляє вивчення властивостей МР, що містять нанорозмірний магнетит в однодоменному стані і нанокомпозити на його основі. При цьому важливим питанням залишається знаходження розподілу за розмірами ансамблю суперпарамагнітних наночастинок складної оболонкової будови за експериментальними вимірюваннями кривої намагнічування. Його успішне вирішення може розвинути можливості сучасної магнітної гранулометрії та відкрити шлях до встановлення розмірних параметрів елементів наноархітектури, що складають багатокомпонентну оболонкову структуру НК, побудовану на суперпарамагнітних нанорозмірних носіях, в тому числі у складі МР. Виходячи з викладеного, можна стверджувати, що актуальними є дослідження можливості застосування підходів, використаних в [14, 15], які ґрунтуються на теорії парамагнетизму Ланжевена, до опису нанокомпозитів з суперпарамагнітними ядрами і складними оболонковими структурами різної хімічної природи та магнітних рідин на їх основі, перспективних для застосування в онкології. Виконані в цій роботі дослідження спрямовані на розвиток концепції створення магніточутливих НК з багаторівневою ієрархічною наноархітектурою та функціями медико-біологічних нанороботів. Метою роботи є узагальнення результатів вивчення адсорбції цисплатину і доксорубіцину на поверхні однодоменного магнетиту в суперпарамагнітному стані та магніточутливих наноструктур на його основі з різною хімічною природою поверхні, процесів вивільнення вказаних цитостатиків у фізіологічне середовище, синтезу біоактивних нанокомпозитів типу ядро-оболонка на основі цисплатину і доксорубіцину та перевірки їх цитотоксичності, аналізу магнітних властивостей нанокомпозитів з використанням теорії парамагнетизму Ланжевена, визначення розмірних параметрів багатокомпонентної оболонкової структури нанокомпозитів у складі магнітних рідин. Експериментальна частина Методи досліджень Рентгенофазовий аналіз наноструктур виконували за допомогою дифрактометра ДРОН-4-07 (випромінювання CuKα з нікелевим фільтром у відбитому пучку, геометрія знімання за Бреггом–Брентано). Розмір кристалітів визначали за шириною відповідної найбільш інтенсивної лінії згідно рівняння Шеррера. Для вивчення морфології і розподілу наночастинок за розмірами використовували їх дисперсії у воді. Розмір та форму НЧ визначали методами електронної мікроскопії (растровий електронний мікроскоп (РЕМ) JEM100CX-ІІ, просвічуючий електронний мікроскоп (ПЕМ) Transmission Electron Microscope JEOL 2010 та JEM-2100F (Японія). Дослідження методами атомної силової (АСМ) та магнітної силової (МСМ) мікроскопії виконували за допомогою приладів NanoScope-300 (Digital Instruments) та Solver PRO-M. Петлі гістерезису магнітного моменту зразків вимірювали за допомогою лабораторного вібраційного магнітометра фонерівського типу при кімнатній 168 температурі. Опис установки і методика вимірювань викладені в [25]. Розмагнічені наночастинки для запобігання взаємодії були розподілені в матриці парафіну з об’ємною концентрацією ~ 0,05. Для порівняння використовували матеріали з відомим значенням питомої намагні-ченості насичення (σs): тестований зразок нікелю і НЧ Fe3O4 (98%) виробництва фірми "Nanostructured & Amorphous Materials Inc.", USA. Похибка вимірювання σs по відношенню до еталонного зразка не перевищувала 2,5 %. Питому поверхню (Sпит) зразків визначали методом термодесорбції азоту на приладі KELVIN 1042 фірми "COSTECH Instruments". Розмір НЧ оцінювали за формулою DBET = 6/(ρSBET), де ρ – густина матеріалу НЧ, SBET – значення питомої площі поверхні, розрахо-ваної за теорію полімолекулярної адсорбції Брунауера, Еммета і Теллера (БЕТ). При розрахунках вважали, що посадочна площадка молекули азоту за температури 77,4 К становить 0,162 нм2. Розрахунок концентрації гідроксильних груп на поверхні наноструктур визначали за даними термогравіметричного аналізу за допомогою деріватографа Q – 1500. Дослідження стану поверхні нанодисперсних зразків здійснювали методами ІЧ- спектроскопії (Фур'є-спектрометр "Perkin Elmer", модель 1720Х) та рентгенівської фотоелектронної спектроскопії (РФС) за допомогою електронного спектрометра ЕС- 2402 з енергоаналізатором PHOIBOS-100-SPECS (ЕМgК = 1253,6 eВ, Р = 200 Вт, p = 2·10  Па), спектрометр оснащений іонною гарматою IQE-11/35 і джерелом повільних електронів FG-15/40 для компенсації зарядки поверхні діелектриків. Дослідження біосумісності і біоактивності наноструктур здійснювали за їх впливом на модельні клітини стандартним цитохімічним методом [26]. Адсорбциію ЦП і ДР на поверхні нанорозмірного магнетиту та нанокомпозитів здійснювали з їх розчинів різної концетрації. Концентрацію ЦП в розчинах визначали за вмістом іонів Pt2+ методом атомно- абсорбційного аналізу за допомогою спектрофотометра С-115 М в полум'ї суміші ацетилен–повітря. Вимірювання проводили на довжині хвилі 265,7 нм. Для досліджень використовували цисплатин ЕБЕВЕ Фарма Гес. м. б. х Нфг. КГ (Австрія). Концентрацію ДР в розчинах вимірювали за допомогою спектрофотометра Spektrometеr Lambda 35 uv/vis Perkin Elmer Instruments при λ = 480 нм з використанням калібрувального графіка. У цій роботі використовувався ліофілізований препарат DOXORUBICIN-TEVA (Pharmachemie BV, Нідерланди). Адсорбційну ємність наноструктур А (мг/г) розраховували за формулою: А = (С0 –Сp)·V/m, де С0 і Сp – концентрація вихідного розчину і розчину після адсорбції (мг/л), V – об'єм розчину (л), m – наважка сорбенту (г). На основі експериментальних результатів побудовані ізотерми адсорбції. Коефіцієнти розподілу Ε (мл/г) іонів Pt2+ між поверхнею наноструктур і розчином, ступінь вилучення R (%) визначали за формулами: Е = А/Ср, R = (1 – Ср/С0)·100 %, відповідно. Десорбцію ЦП і ДР у модельне середовище досліджували на зразках наноструктур, котрі були отримані при побудові кривих ізотерм. Синтез магнетиту Синтез нанодисперсного магнетиту здійснено за методикою [4] співосадженням солей заліза за реакцією: Fe+2 + 2Fe+3 + 8NH4OH  Fe3O4 + 4H2O + 8NH4 +. 169 Синтезовані ансамблі НЧ Fe3O4 характеризувались розмірами 3 – 23 нм. Середній розмір НЧ (d0) залежав від умов синтезу і становив 8 – 12 нм, розподілом за розмірами можна було керувати технологічно. Питома поверхня синтезованого магнетиту, залежно від середнього розміру частинок, становила 90–180 м2/г. В цій роботі використовували зразки, для яких Sпит ~ 110 м2 /г. Вивченням ІЧ-спектрів поверхні магнетиту виявлено функціональні групи ОН, концентрація яких, розрахована за даними термогравіметричного аналізу, дорівнювала 2,4 ммоль/г [4]. Синтез нанокомпозитів магнетит/мезо-2,3-димеркаптосукцинова кислота Модифікування поверхні наночастинок магнетиту мезо-2,3- димеркаптосукциновою кислотою [4] проводили шляхом суспендування наважки (50 мг) частинок магнетиту у толуолі (20 мл) з такою ж кількістю ДМСК, розчиненою у 20 мл диметилсульфоксиду (ДМСО). Реакцію проводили за кімнатної температури впродовж 24 год. Отриману реакційну суміш центрифугували, осад промивали етанолом та дистильованою водою. Концентрацію функціональних тіольних груп ДМСК на поверхні НК Fe3O4/ДМСК визначали методом титрування (Кімбола–Крамера–Ріда), заснованому на реакції 2RSH + I2 → RSSR + 2HI. Встановлено, що на поверхні НК зі значенням Sпит ~ 135 м2/г вміст SH-груп становив 2,4 ммоль/г. Синтез нанокомпозитів магнетит/γ-амінопропілсилоксан Модифікування поверхні наночастинок магнетиту γ-АПС у толуолі здійснено рідиннофазним методом [15]. Як модифікатор використовували γ- амінопропілтриетокси-силан (γ-АПТЕС), який перед застосуванням витримували над молекулярними ситами. Магнетит перед модифікуванням витримували в 10%-ному розчині γ-АПТЕС в толуолі протягом 8 год для повного змочування поверхні. Вивченням ІЧ-Фур’є спектрів модифікованого -АПС магнетиту встановлено наявність амінопропільних груп. Їх концентрація на поверхні Fe3O4/γ-АПС, визначена за допомогою термічного аналізу, становила 2,4 ммоль/г. Дослідженнями спектрів N1s зразків Fe3O4/γ-АПС методом РФС встановлено наявність у складі амінопропільних кінцевих –NH2 та [–NH3] +-груп, їх концентрація становила, відповідно, 1,44 та 0,96 ммоль/г при Sпит .= 62 м2/г. Синтез нанокомпозитів магнетит/поліакриламід Модифікування поверхні магнетиту поліакриламідом [5] полягало в формуванні покриття на поверхні нанорозмірного магнетиту способом полімеризації акриламіду із зшиваючим агентом N,N'-метилен-біс-акриламідом в плазмі тліючого високочастотного розряду. Аналіз кінетичних кривих титрування подвійних вуглець-вуглецевих зв'язків свідчив про повну полімеризацію шару акриламіду протягом 2 хв. Питома поверхня НК Fe3O4/ПАА складала 41 м2/г, вміст –NH2 груп становив 1,8 ммоль/г. Синтез нанокомпозитів магнетит/гідроксиапатит Синтез покриття гідроксиапатиту на поверхні високодисперсного магнетиту здійснювали золь-гель методом [4] згідно реакції: 10Са(NO3)2 + 6(NH4)2HPO4 + 8NH3 + 2Н2О → Са10(PO4)6(ОН)2 + 20NH4NO3. За даними РФС для синтезованих зразків нанокомпозитів відношення Са/Р становило 1,6 – 1,7, що близько до оптимального стехіометричного значення для гідрокси-апатиту (Са/Р = 1,67). Товщина шару гідроксиапатиту на поверхні магнетиту, оцінена за співвідношенням площі Fe2p-/Fe3p- ліній та приростом маси НК, становила ~ 170 4 нм. Питома поверхня зразків Fe3O4/ГА мала значення ~ 105 м2/г. Концентрація поверхневих гідроксильних груп – 2,2 ммоль/г. Синтез нанокомпозитів Fe3O4/SiO2 Синтез НК Fe3O4/SiO2 здійснювали методом модифікування поверхні магнетиту тетраетоксисиланом [27]. Формування шару SiO2 з високим ступенем полімеризації на поверхні нанорозмірного однодоменного магнетиту відбувалось в результаті утворення водневих зв’язків між силанольною групою модифікатора і гідроксильною групою поверхні магнетиту з подальшою полімолекулярною конденсацією силоксанового покриття Si–O–Si. Вміст шару SiO2 складав 0,2 г на 1 г магнетиту [28]. Питома поверхня НК Fe3O4/SiO2 зменшувалась у порівнянні з вихідним магнетитом і становила ~ 80 м2/г, концентрація активних гідроксильних груп складала 0,4 ммоль/г. Синтез нанокомопозитів Fe3O4/TiO2 Для синтезу НК Fe3O4/TiO2 використана методика [27], заснована на реакції гідролізу н-бутилортотитанату та наступній конденсації продуктів гідролізу з утворенням полімерної сітки Ti–O–Ti. Покриття Ti–O–Ti з вмістом 0,2 г на 1 г поверхні магнетиту отримано модифікуванням поверхні полімером згідно [29]. Питома поверхня синтезованих НК Fe3O4/TiO2 істотно збільшувалась у порівнянні з вихідним магнетитом і становила 184 м2/г, концентрація активних гідроксильних груп складала 0,3 ммоль/г. Синтез нанокомпозитів Fe3O4/Al2O3 Синтез нанокомпозитів Fe3O4/Al2O3 здійснювали [27] методом хімічного модифіку-вання поверхні наночастинок магнетиту ізопропілатом алюмінію (C3H7O)3Al рідиннофаз-ним способом в ізопропіловому спирті [30]. В результаті реакції поліконденсації поверхня магнетиту набуває амфотерного характеру за рахунок Al– O(H)-груп. Реакція поліконденсації відбувається за схемою Fe3О4/-OH + (C3H7O)3Al → Fe3О4/-O-AlO(H) + 3C3H7OH. В роботі [30] методами ІЧ-Фур’є спекроскопії, рентгеноструктурного аналізу та рентгенівської фотоелектронної спектроскопії вивчено склад та структуру одержаного на-нокомпозиту. Встановлено, що в результаті синтезу на поверхні нанорозмірних частинок магнетиту утворюється фаза гідроксиду алюмінію. Показано, що після відпалювання зразку при 460 °С відбувається перетворення гідроксидної фази алюмінію в фазу Al2O3. Питома поверхня синтезованих НК Fe3O4/Al2O3 зростала у порівнянні з вихідним магнетитом і становила 141 м2/г, концентрація активних гідроксильних груп складала 0,7 ммоль/г. Результати і обговорення Ансамбль НЧ магнетиту досліджували методом ПЕМ. За даними ПЕМ (рис. 1) мінімальний і максимальний діаметр НЧ вибірки об’ємом N = 271 становить 4.4 і 20.4 нм, відповідно. На рис. 2 (гістограма 1) наведено розподіл за діаметрами НЧ Fe3O4, отриманий експериментально статистичною обробкою (програма Get Data Graph Digitizer 2.24) ТЕМ-зображення вихідного магнетиту (рис. 1), та логнормальний розподіл за діаметрами (гістограма 2). Статистичний аналіз здійснювали за допомогою функції густини ймовірності логнормального розподілу 171  2 2 ln ln (ln ) 2 ln 1 ( ) 2 d d M d d p d e d       , (1) де M(lnd), σlnd – математичне очікування і середньоквадратичне відхилення логарифма діаметру частинки, відповідно. Розрахунки логнормального (рис. 2, діаграма 2) розподілу НЧ Fe3O4 за діаметрами проводили за методикою, наведеною у [33]. Середні значення діаметра d0 = (Σnidi)/N, де ni – число НЧ у і-му інтервалі варіаційного ряду діаметрів складало 10,78 нм (σ = 2,930 нм), логарифма діаметра – 2,34 (σlnd = 0,277). Відмітимо, що для математичних очікувань діаметра M(d) і логарифма діаметра M(lnd) справедливе співвідношення [33]: M(d) = exp[M(lnd)+(σlnd) 2/2]. (2) Рис. 1. ПЕМ-зображення ансамбля наночастинок магнетиту. Рис. 2. Гістограми експеримен- тального (1) і логнормального (2) з параметрами (2,340, 0,277) роз-поділу НЧ Fe3O4 за діаметрами, відповідно. В [34] показано, що умова абсолютної однодоменності частинок магнетиту (Т = 300 К) виконується при d < 50 нм. Таким чином, частинки ансамблю з розмірами 3 – 23 нм є абсолютно однодоменними. Аналіз значень намагніченості насичення (σs) монодисперсії магнетиту з різним діаметром частинок за літературними даними дозволив встановити емпіричну залежність, за допомогою якої можна обчислити σs частинки діаметром d (нм) в діапазоні 4 – 42 нм: , 1 exp 2,1 s b a d c          (3) де постійні a, b і c складають 82.0 Гс·см3·г-1, 92.2 Гс·см3·г-1 та 3 нм, відповідно. Зменшення σs зі зменшенням d може бути обумовлено зростаючою роллю поверхневої спінової підсистеми, яка не вносить вклад в загальну намагніченість частинки. Характерний час теплових флуктуацій (τN) магнітного моменту однодоменних частинок з одноосною анізотропією за умови KV/kBT ≥ 1 визначали [34] за формулою 172 неєлівської релаксації 0 exp( / ),N BKV k T  (4) де τ0 = const = 10-9 – 10-13 с, К – щільність енергії магнітної анізотропії, V – об'єм частинки, kB – стала Больцмана, Т – температура. Величина τN швидко зростає зі збільшенням об'єму частинки. Наприклад, при τ0 = 10-9 с, К = 1.4·105 ерг/см3 [35] і Т = 300 К τN становить 4.4·10-9; 2.0·10-3 і 10.0 для сферичних частинок магнетиту діаметрами 9.4; 20.0 і 23.4 нм, відповідно. Температура блокування (Tb) визначається умовою tвим = τN, где tвим – час вимірювання магнітних характеристик. При tвим = 100 с, τ0 = 10-9 с з формули (4) отримуємо KV/kBT ≈ 25,3. Тоді Tb ≈ KV/25,3 kB. Температура блокування для дослідженого ансамблю частинок (d0 = 10,78 нм) становила 135 – 150 К при намагнічуючому полі 100 Е. Частинки магнетиту (K = 1.70·105 эрг/см3 [36]) з d > 22.7 нм переходять в блокований стан при ~ 300 К і обумовлюють гістерезис (рис. 3, а). Отримані дані узгоджуються з результатами досліджень суперпарамагнітної межі для частинок магнетиту (dкр = 23 нм) при 300 К [37]. Рівноважна намагніченість таких ансамблів досягається неєлівським механізмом релаксації магнітних моментів частинок (4). Для отримання співвідношень, що описують ансамбль однакових однодоменних суперпарамагнітних частинок, використовують класичний закон Ланжевена, виведений для намагніченості ансамблю молекул парамагнітного газу [35]: 1 ( ), m cth L m      де m – компонента середнього магнітного моменту частинки вздовж напряму поля напруженістю H, m – абсолютна величина магнітного моменту частинки, L(α) – функція Ланжевена, α = mH/(kBT). Для монодисперсної магнітної рідини 3( ) ( ) ( ), 6 s s B M Hdm M H M H L m M M k T         , де M(H) – намагніченість МР в полі Н, Ms і M∞ – намагніченість насичення магнетика і магнитної рідини, відповідно, φ – об’ємна доля магнетика в МР. Для полідисперсної (наповнювач магнетит) МР було встановлено [35], що узгодження експериментальної і теоретичної кривої намагнічування можливо при допущенні наявності у частинок Fe3O4 внутрішнього приповерхневого шару з магнітними моментами направленими не колінеарно m завтовшки h1 = 0.83 нм (рис. 18). Зазначимо,що постійна гратки магнетиту при 300 К становить ~ 0,824 нм. Виникнення зазначеного шару вважали результатом хімічної взаємодії частинки зі стабілізуючою поверхнево-активною речовиною [38]. Однак вимірюваннями месбауерівських спектрів колоїдних частинок Fe3O4 наявності подібного шару виявлено не було [39]. Таким чином, для полідисперсної колоїдної МР [37] 3 3 1 1 3 ( 2 ) ( 2 ) 6( ) , ( ) , k s i i i i B sk s i i i M H n d h L d h k TM H M H nm M nm M n d              , (5) 173 де k – кількість інтервалів варіаційного ряду діаметрів, di – зовнішній діаметр частинки, n и ni – кількість всіх частинок і частинок i-го діаметру в одиничному об’ємі МР, відповідно; Ms = ρFe3O4·σsFe3O4 ≈ 5,24 г·см-3·92,0 Гс·г-1·см3 ≈ 482,1 Гс. Узгодження вказаних кривих можливо здійснити без використання поняття про слабкомагнітний шар шляхом використання емпіричної залежності питомої намагнічу- ності частинки магнетиту від її діаметра (3). Тоді 11 3 3 1 11 3 1 ( ) ( ) 6( ) , ( ) s i i i s i i i B s i i s i i d H n d d L d k TM H M n d d              (6) де величини ni = np(di), σ(di) можна обчислити за формулами (1) і (3), відповідно. Залежність намагнічування насичення наночастинок від їх розмірів отримана в [40]. На рис. 3, а наведено криву магнітного гистерезису ансамблю наночастинок Fe3O4 з поверхнею, модифікованою олеатом натрію (ол.Na). Зазначене модифікування здійснено з метою запобігання агрегації наночастинок магнетиту і, як свідчили експериментальні результати, практично не впливає на намагнічування окремих частинок. Рис. 3. Петлі гістерезису нормованої намагніченості: а – ансамблю модифікованих наночастинок Fe3O4/ол.Na, б – магнітної рідини Fe3O4/ол.Na+H2O (1), ансамблю логнормально розподілених (d0 = 10,78 нм, σ = 2,9345 нм) НЧ магнетиту (2). M∞ – намагніченість насичення МР. На вставках – початкові ділянки кривих магнітного гістерезису. На рис. 3, б наведено експериментальну (1) петлю гістерезису магнітної рідини Fe3O4/ол.Na+H2O і розраховану (2) за формулою (6) нормовану криву намагнічування ансамблю невзаємодіючих логнормально розподілених (d0 = 10,78 нм , σ = 2,9345 нм) частинок магнетиту. Видно, що експериментальні і розрахункові результати задовільно узгоджуються. У магнітних рідинах наночастинки здійснюють броунівський поступальний і обертальний рух. Рівноважна намагніченість МР у магнітному полі може бути досягнута шляхом обертання частинок відносно дисперсійного середовища. Такий механізм релаксації намагніченості характеризується броунівським часом обертальної дифузії τВ, який визначається об’ємом частинки, в'язкістю середовища η і температурою. Для МР на водній основі (η = 0.07 г·с-1·см-1), що містять сферичні частинки розмірами d = 6 і 34 нм, τВ становить 10-6 і 10-4 с, відповідно. При tвим = 10 с рівноважна намагніченість МР встигає всталитися і петля нормованої намагніченості характеризується значно меншим гістерезисом (рис. 3, б). 174 Таким чином, по експериментально виміряному розподілу наночастинок в ансамблі можна розрахувати криву намагнічування магнітної рідини на їх основі. Інтерес становить також вирішення оберненої задачі: за результатами вимірювання кривої намагнічування магнітної рідини, що містить НК типу ядро- оболонка, які характеризуються складною багаторівневою структурою, з використанням ансамблю суперпарамагнітних ядер як магнітного зонда, визначити розмірні параметри оболонок нанокомпозитів. Вирішення зазначеної задачі наведено трохи нижче і може бути обґрунтуванням застосування методу магнітної гранулометрії для контролю параметрів, атестації та стандартизації магнітних рідин на основі поліфункціональних нанокомпозитів. Дослідження адсорбції і десорбції цисплатину Зразки магнетиту і НК з поверхнями різної хімічної природи (Fe3O4/ГА, Fe3O4/γ- АПС, Fe3O4/ДМСК, Fe3O4/ПАА, Fe3O4/SiO2, Fe3O4/ТiO2, Fe3O4/Al2О3) були використані для досліджень адсорбції ЦП. Увагу було зосереджено, головним чином, на виясненні можливості їх використання як медичних адсорбентів, здатних до адсорбційної детоксикації організму після онкотерапії. Для побудови ізотерм (рис. 4, а, б) використовували розчини ЦП у фізіологічній рідині з концентрацією С0 = 5,0 – 200,0 мг/л (за катіонами Pt2+), V= 5 мл, наважка адсорбенту становила g = 30 мг. Дослідженнями залежності адсорбції від рН встановлено, що максимальна адсорбційна ємність на поверхнях Fe3O4/ГА, Fe3O4/γ- АПС, Fe3O4/ДМСК, Fe3O4/ПАА спостерігалась при рН = 7,1, а на поверхнях Fe3O4/SiO2, Fe3O4/ТiO2, Fe3O4/Al2О3 – при рН = 8,6. В табл. 1 наведено обчислені значення адсорбційної ємності А, мг/г та ступінь вилучення (R, %) ЦП наноструктурами з різною хімічною природою поверхні при концентрації вихідного розчину С0 = 200,0 мг/л, V = 5 мл, g = 30 мг. Адсорбцію здійснювали в динамічному режимі впродовж 3 год з використанням шейкера за кімнатної температури. 0 20 40 60 0 10 20 30 А , м г/ г С, мг/л 1 2 3 4 5 0,0 0,3 0,6 0,9 0 10 20 30 С, мг/л А , м г/ г 5 0 40 80 120 160 2 0 5 10 15 20 25 30 35 4 2 3 C, мг/л A , м г/ г 1 а б Рис. 4. Ізотерми адсорбції ЦП (Т = 298 К): а – Fe3O4 (1), Fe3O4/ГА (2), Fe3O4/γ-АПС (3), Fe3O4/ДМСК (4), Fe3O4/ПАА (5), рН = 7,1; б – Fe3O4 (1), Fe3O4/SiO2 (2), Fe3O4/ТiO2 (3), Fe3O4/Al2О3 (4), рН = 8,6. Отримані результати свідчать про залежність адсорбційної ємності поверхні досліджених зразків від хімічної природи їх поверхні. На поверхнях з функціональними групами –NH2 і –SH (криві 3, 4, 5, рис. 4, а) адсорбційне насичення настає при малих 175 рівноважних концентраціях, що вказує на високі значення адсорбційної ємності і ступеня вилучення R в межах даних концентрацій. Насичення поверхні Fe3O4/ПАА показано на вставці рис. 4, а, крива 5. Зростання рівноважної концентрації ЦП призводить до адсорбційного насичення поверхні наноструктур Fe3O4, Fe3O4/ГА, Fe3O4/SiO2, Fe3O4/Al2О3. Всі ізотерми відповідають моделі Ленгмюра, слушній для адсорбентів з енергетично еквівалентними адсорбційними центрами. Слід відмітити значну адсорбційну активність щодо ЦП нанорозмірного магнетиту. Так, при 298 К для Fe3O4 Аmax = 12.5 мг/г (рН=7,1) і 22,1 (рН-8,6) (рис. 4, а, б, криві 1, табл. 1), обчислені значення R становили 40,0 і 66,2 %, відповідно. Поява на поверхні Fe3O4 тіольних функціональних груп внаслідок модифікування ДМСК збільшує адсорбційну ємність. Для НК Fe3O4/ДМСК Аmax = 28,5 мг / г (рис. 4, а, крива 4, табл. 1), а ступінь вилучення досягає 85.4%. Дослідження кінетики адсорбції показують, що основна частина ЦП на Fe3O4/ДМСК адсорбується за 10–20 хв [14, 26]. Механізми адсорбції комплексів платини на поверхні синтезованих наноструктур нами будуть уточнюватися пізніше, однак зауважимо, що наявність гідроксильних або тіольних груп на поверхні наноструктур може викликати, відповідно, іонний обмін і комплексоутворення [41]. Слід враховувати також складний характер утворення хелатних комлексів димеркаптохелатуючих агентів з металами або металоїдами [42]. Так, наприклад, експериментами з використанням ЯМР та ІЧ- спектрометрії в поєднанні з потенціометричним титруванням суспензій ДМСК встановлено, що іони Pb2+ або Cd2+ координуються з одним атомом сірки і одним атомом кисню ДМСК. З іншого боку, Hg2+ або Ni2+ координуються з кожним з двох атомів сірки. Таким чином, характер координування за участю ДМСК залежить від типу іона металу. Утворення на поверхні Fe3O4 активних –NH2 груп в результаті модифікування його γ-АПС також призводить до зростання адсорбційної ємності магніточутливих нанокомпо-зитів (рис. 4, а, крива 3, табл. 1). Величина Аmax, отримана з відповідної ізотерми адсорбції композиту Fe3O4/γ-АПС при 298 К, становить 31,3 мг/г при ступені вилучення 93,8. Для даного композиту швидше настає рівновага – основна частина ЦП на Fe3O4/γ-АПС адсорбується за 10 хв [14, 26]. Ще більші значення адсорбції ЦП спостерігалися на поверхні нанокомпозитів Fe3O4/ПАА (рис. 4, а, крива 5 і вставка, табл. 1). Величина Аmax, отримана з відповідної ізотерми адсорбції нанокомпозиту Fe3O4/ПАА, склала 33,2 мг/г при ступені вилучення 98,5%. Високі адсорбційні параметри НК Fe3O4/ПАА, Fe3O4/γ-АПС і Fe3O4/ДМСК можна пояснити утворенням хімічного зв'язку груп –NH2 і –SH з іонами платини [41]. Таблиця 1. Адсорбційні характеристики синтезованих наноструктур щодо ЦП при С0 = 200 мг/л і наважці g = 30 мг, V = 5 мл, pH = 7.1, Т = 300 К; * – рН = 8,6 Тип наноструктури Адсорбційна ємність А, мг/г Ступінь вилучення R, % Fe3O4 22,1 (12,5) 66,2 (40) Fe3O4/ГА 21,6 64,8 Fe3O4/γ-АПС 31,3 93,8 Fe3O4/ДМСК 28,5 85,4 Fe3O4/ПАА 33,2 98,5 Fe3O4/SiO2 20,5* 41,3* Fe3O4/TiO2 52,9* 87,0* Fe3O4/Al2O3 10,9* 36,0* 176 Модифікування магнетиту гидроксиапатитом, на відміну від ДМСК, γ-АПС і ПАА, суттєво не змінює адсорбційну активність щодо ЦП (рис. 4, а, крива 5): Аmax = 21,6 мг/г, ступінь вилучення R = 64, 8%. Час настання рівноваги для поверхні НК Fe3O4/ГА становить ~ 10 хв [14, 26]. Ізотерми та параметри адсорбції ЦП на поверхні НК Fe3O4/SiO2, Fe3O4/ТiO2, Fe3O4/Al2О3 наведені на рис. 4, б та в табл. 1. Ізотерми адсорбції ЦП НК Fe3O4/SiO2, Fe3O4/Al2О3 (рис. 4, б, криві 2, 3, відповідно) вказують, що зростання рівноважної концентрації ЦП призводить до адсорбційного насичення моношару поверхні адсорбентів. Ізотерму адсорбції ЦП нанокомпозитом Fe3O4/ТiO2 (рис. 4, б, крива 4) можна віднести до класу Н [43], який відрізняється високою спорідненістю адсорбату до поверхні адсорбенту. Це може бути пов’язано з гідрофобними властивостями поверхні ТiO2, що є характерним для даного способу синтезу. Поверхні Fe3O4, Fe3O4/ГА, Fe3O4/SiO2 та Fe3O4/Al2O3 характеризуються досить близькими значеннями адсорбційних параметрів (табл. 1). Цей факт може бути обумовлений подібним характером природи їх поверхні та механізмів адсорбції, а саме, з наявністю гідроксильних груп та відповідними значеннями їх концентрації. Кінетичні дослідження свідчать, що основна частина ЦП адсорбується на поверхнях усіх досліджених нанокомпозитів за 10–40 хв [27]. Висока швидкість адсорбції може вказувати на відсутність в синтезованих нанокомпозитах значної пористої структури. Для дослідження десорбції ЦП у модельне середовище зразки з певною кількістю адсорбованої речовини заливали фізіологічним розчином (40 мл) і через певний час відбирали по 5 мл для вимірювання концентрації цитостатика. Експериментальні залежності десорбції (АD, мг/г) вказують (рис. 5, а, б) на те, що вивільнення ЦП зменшується з часом. 0 30 60 90 120 150 180 5 10 15 20 25 t, хв 1 2 3 4 5 А D , м г/ г а б Рис. 5. Десорбція ЦП з поверхні наноструктур (T=298 K): а – Fe3O4 (1), Fe3O4/ГА (2), Fe3O4/γ-АПС (3), Fe3O4/ДМСК (4) та Fe3O4/ПАА (5); б – Fe3O4 (1), Fe3O4/SiO2 (2), Fe3O4/ТiO2(3), Fe3O4/Al2О3(4). Слід зазначити, що в останні роки в літературі до розробки магнітних адсорбентів, зокрема на основі магнетиту, вивчення їх властивостей і моделювання процесів, що відбуваються на поверхні, спостерігається значний інтерес. Наприклад, адсорбція іонів важких металів магніточутливими нанокомпозитами, модифікованими поверхнями різної хімічної природи, вивчалася в [44–47], органічних і біологічних 177 молекул – в [48–51], протипухлинних препаратів – в [52–54]. Уточнення механізмів і теоретичне моделювання адсорбції ЦП на поверхні синтезованих нами наноструктур c урахуванням стану поверхні, природи активних центрів і їх концентрації, буде виконано в подальшому. На рис. 6 показані спектри оптичної щільності розчину ЦП в фізіологічній рідині різної концентрації (рис. 6, а) і спектри після десорбції в фізрозчин з поверхні досліджуваних нанокомпозитів (рис. 6, б). Інтенсивна смуга у діапазоні 200–230 нм та слабка смуга при 250–350 нм у наведених спектрах (рис. 6, а) є характерними ознаками наявності в розчинах комплексної сполуки цис-дихлордіамінплатини [55–57]. Перерозподіл інтенсивності в діапазоні 200–350 нм (рис. 6, б) свідчить про утворення аквакомплексів ЦП внаслідок гідролізу. Ці дані вказують на те, що всі досліджені нами системи містять тільки два основних спектрально різних компоненти – цисплатин і аквакомплекси, сума концентрацій за іонами Pt2+ яких є постійною. Збільшення оптичної щільності в позитивній області (D > 0) (рис. 6, б, криві 1, 3, 6 – НК Fe3O4/ПАА, Fe3O4/ДМСК і Fe3O4/γ-АПС, відповідно) може свідчити про наявність міцних зв'язків Pt2+ з поверхнею НК. Функціональні групи –SH і –NH2 поверхні даних композитів утворюють ковалентні зв'язки з іонами платини. "Зростання" оптичної щільності в негативній області (D < 0) (рис. 6, б, криві 2, 4, 5 – НК Fe3O4/ПАА, Fe3O4/ДМСК и Fe3O4/γ-АПС, відповідно) може свідчити про меншу міцність зв'язку Pt2+ з поверхнею, наприклад внаслідок електростатичного зв'язування. Ці припущення узгоджуються з даними досліджень ізотерм адсорбції (рис. 5) і залежності десорбції НК від часу (рис. 6). а б Рис. 6. УФ -спектри розчинів (Т~300 K): а – ЦП у фізіологічній рідині концентрації 0,25 (1), 0,375 (2), 0,5 (3) мг/мл; б – фізіологічного розчину після десорбції ЦП з поверхні НК: 1 – Fe3O4/ПАА, 2 – Fe3O4/ГА, 3 – Fe3O4/ДМСК, 4 – Fe3O4/ТiO2, 5 – Fe3O4/SiO2, 6 – Fe3O4/γ-АПС. Наявність саме комплексів цис-дихлордіамінплатини на поверхні синтезованих наноструктур з різною хімічною природою поверхні підтверджено експериментально дослідженнями цитотоксичності in vivo, in vitro [58] щодо клітинних ліній та пухлин раку молочної залози людини MCF-7 та карциноми Герена. Як відомо [59], основною мішенню терапевтичної дії цисплатину є ДНК. Згідно класичному механізму цитотоксичної активності препаратів платини, гідроліз цисплатину і утворення його 178 аквакомплексів є необхідною і лімітуючою стадією для пошкодження більшості біомолекул (за вийнятком деяких сірковмісних). Задовільні магнітні властивості і адсорбційні параметри досліджених в даній роботі НК щодо ЦП, можливість використання в рідких середовищах, в тому числі біологічних, свідчать про перспективність їх застосування як адсорбентів медико- біологічного (детоксикація організму) і технічного (утилізація розчинів) призначення. Дослідження in vitro, in vivo синтезованих наноструктур на основі однодоменного магнетиту [3, 4] підтвердили їх високу біосумісність, відсутність мутагенності і можливість практичного використання в медико-біологічних цілях. На їх основі були виготовлені дослідні зразки магнітокерованих лікарських засобів, що містять цитотоксичний препарат цисплатин для онкологічних випробувань. Дослідження адсорбції доксорубіцину Попередніми дослідженнями нами встановлено високу біосумісність, адсорбційну активність поверхні по відношенню ДР та задовільні магнітні властивості НК Fe3O4/ГА, а також можливість створення на їх основі магнітних рідин. Тому наведені нижче результати досліджень стосуються, в основному, НК Fe3O4/ГА. Спектр поглинання ДР, виміряний у середовищі фізіологічної рідини, наведено на рис. 7. Він має декілька максимумів: 204, 233, 254, 290, 480 см-1, кут нахилу лінії калібрувального графіку для ДР в середовищі ФР був оптимальним для довжини хвилі λ = 480 нм (рис. 7, а), на якій здійснювали кількісні вимірювання концентрації ДР. Дослідження ізотерми адсорбції ДР на поверхні НК Fe3O4/ГА здійснювали наступним чином. Наважки (g) НК по 30 мг заливали розчинами ДР (V = 5 мл) різної концентрації. Адсорбцію ДР проводили у фізіологічному розчині (ФР) протягом 2 год в динамічному режимі при кімнатній температурі і pH = 7,0 [15]. Рис. 7. Спектр поглинання ДР у середовищі ФР. На вставці (а) зображено калібрувальний графік. Для дослідження залежності адсорбції ДР від часу на поверхні НК, як і при дослідженні ізотерм, використовували наважки (30 мг) НК, які заливали розчинами ДР у фізіологічній рідині (V = 5 мл) різної концентрації, адсорбцію ДР здійснювали у динамічному режимі з використанням шейкера при кімнатній температурі. Кількість адсорбованої речовини на поверхні нанокомпозитів визначали вимірюванням через певний фіксований час (від 30 хв до доби) концентрації ДР у контактних розчинах. 179 Дослідження ізотерми адсорбції ДР на поверхні НК Fe3O4/ГА (рис. 8) свідчать, що зростання рівноважної концентрації ДР не призводить до адсорбційного насичення поверхні адсорбента Fe3O4/ГА. Увігнутість (S-подібність) початкової ділянки ізотерми відносно осі концентрацій та відсутність насичення в дослідженому інтервалі рівноважних концентрацій можуть бути пов’язані з полімолекулярним характером адсорбції і незначною пористістю поверхні нанокомпозиту. Крім того, S-подібність ізотерми може бути викликана, певною мірою, сумісною адсорбцією хлориду натрію, оскільки адсорбція ДР здійснювалась з фізіологічного розчину. Коефіцієнт розподілу (Ε, мл/г) доксорубіцину між поверхнею нанокомпозиту та розчином становив 366,8 мл/г при А = 91,7 мг/г. Дослідженнями адсорбції ДР на поверхні НК Fe3O4/ГА від часу (рис. 9) встановлено [15], що впродовж перших двох годин адсорбується 60–70 % речовини, а впродовж доби адсорбція проходить майже повністю (93–97 %). Це відноситься до всього діапазону досліджених концентрацій ДР. Результати вимірювань ступеня вилучення (R, %) доксорубіцину, концентрації розчинів та часу адсорбції наведені у таблиці 2. Таблиця 2. Ступінь вилучення ДР (R, %) на поверхні НК Fe3O4/ГА в залежності від концентрації розчинів та часу адсорбції. R, % С0, мг/мл 30 хв. 135 хв. 300 хв. 1380 хв. 1620 хв. 0,13 53,8 73,1 88,5 97,0 97,0 0,26 46,2 69,2 86,5 95,8 97,7 0,32 50,0 65,6 84,4 95,6 97,2 0,52 46,2 57,7 77,0 92,3 95,2 0,64 53,1 64,0 79,7 93,8 96,1 1,04 49,0 59,6 69,2 80,8 87,5 Рис. 8. Ізотерма адсорбції ДР на поверхні НК Fe3O4/ГА. 180 Рис. 9. Залежність адсорбції ДР на поверхні НК Fe3O4/ГA з ФР від часу. Початкова концентрація розчинів ДР, мг/мл: 1 – 0.13, 2 – 0.26, 3 – 0.32, 4 – 0.52, 5 – 0.64, 6 – 1.04. Десорбція доксорубіцину в фізіологічний розчин Результати дослідження залежності десорбції (АD, мг/г) ДР з поверхні НК Fe3O4/ГА у фізіологічний розчин від часу та відсоток десорбованої речовини (АD, %) надані на рис. 10 та в табл. 3. Експериментальні залежності десорбції від часу вказують на те, що вивільнення ДР зменшується з ростом його кількості на поверхні НК. При кількості адсорбованого ДР 20–50 мг/г десорбується 80 – 60 % ДР, відповідно, тоді як при великих кількостях адсорбованого ДР (100 – 150 мг/г) вивільнення майже не відбувається. Подібна ситуація може бути пояснена особливостями взаємодії та виникненням досить сильних зв’язків між певними функціональними групами поверхні ГА та молекул ДР: гідроксильні та карбонатні групи поверхні НК Fe3O4/ГА можуть утворювати міцний водневий зв’язок з гідроксильними та аміногрупами ДР; при десорбції у зразках з меншою концентрацією ДР лікарський препарат десорбується швидше через часткову дисоціацію водневих зв'язків [60]. Основна кількість ДР десорбується впродовж 20 хв для всіх досліджених концентрацій. Таблиця 3. Залежність десорбції ДР (АD, %) з поверхні НК Fe3O4/ГА/ДР у ФР від часу при різних початкових кількостях (А) адсорбційно іммобілізованого ДР D, % А, мг/г 20 хв 60 хв 180 хв 400 хв 21,0 83,8 84,3 84,3 84,8 42,3 76,4 76,6 76,8 77,0 51,9 61,5 62,1 62,4 62,6 82,5 11,6 11,5 12,1 12,7 102,5 7,0 6,1 8,3 8,7 151,7 2,2 2,3 2,3 2,4 Рис. 10. Залежність десорбції ДР (АD) з поверхні НК Fe3O4/ГА/ДР у ФР від часу при різних початкових кількостях адсорбційно іммобілізованого ДР. 181 Дослідження біоактивності нанокомпозитів Дослідження біосумісності наноструктур здійснювали за їх впливом на життєздатність клітин хлібопекарських дріжджів Saccharomyces cerevisiae. Життєздатність клітин визначали цитохімічним методом [26] за допомогою камери Горяєва із застосуванням методу оптичної мікроскопії (біологічний мікроскоп типу Bresser Erudit) та барвника метиленового синього шляхом реєстрації зміни їх концентрації при розмноженні в суспензіях при температурі 22 оС, що містили нанокомпозити, клітини дріжджів, мінімальне синтетичне живильне середовище (МСС) [61], фізіологічний розчин (ФР). Чисельно життєздатність (К) оцінювали за формулою: K = M1/(M1 + M2)·100%, де M1 – кількість живих клітин, M2 – кількість загиблих клітин. Отримані дані порівнювали з результатами досліджень контрольних зразків. Біоактивність наноструктур, модифікованих ДР, оцінювали за їх цитотоксичним впливом на модельні клітини Saccharomyces cerevisiae та зниженням темпу проліферації клітин [61]. Концентрацію клітин (n, мл-1) підраховували за формулою камери Горяєва: n = N·2,5·105, де N – кількість клітин над великим квадратом камери. Нижче наведено дані щодо досліджень зразків таких серій: 1 – суспензія дріжджових клітин (початкова концентрація (n0 ≈ 2,5·107 мл-1) у фізіологічному розчині з МСЖС; 2 – суспензія фізіологічного розчину та вихідного нанорозмірного однодоменного магнетиту (170 мкг/мл), що містила клітини дріжджів (n0 ≈ 2,5·107 мл-1) та МСЖС; 3 – суспензія дріжджових клітин (n0 ≈ 2,5·107 мл-1) у фізіологічному розчині, що містила МСЖС та нанокомпозити Fe3O4/ДР (маса іммобілізованого ДР в зразку (МДР) становила 0,7 мг) ; 4 – суспензія фізіологічного розчину та нанокомпозитів Fe3O4/ГA/ДР (МДР = 0,6 мг) з клітинами дріжджів (n0 ≈ 3,5·107 мл-1) та МСЖС; 5 – суспензія фізіологічного розчину та нанокомпозитів Fe3O4/SiO2/ДР (МДР = 0,7 мг) з клітинами дріжджів (n0 ≈ 2,5·107 мл-1) та МСЖС; 6 – суспензія фізіологічного розчину та нанокомпозитів Fe3O4/TiO2/ДР (МДР = 0,8 мг) з клітинами дріжджів (n0 ≈ 3·107 мл-1) та МСЖС. Всі досліджені зразки містили 1,3 мл фізіологічного розчину (0,9 % NaCl) та 1 мл мінімального синтетичного середовища як живильної речовини. Маса клітин дріжджів становила 0,5 мг. Наночастинки магнетиту, нанокомпозити та клітини дріжджів у суспензіях відповідних серій зразків приводили в контакт струшуванням. Кількість клітин для кожного із зразків відповідних серій підраховували методом світлової мікроскопії із застосуванням камери Горяєва після початку досліду через 16 год та через 3,5 доби. Досліджували три зразки кожної серії для отримання статистично достовірних результатів, підрахунок кількості клітин проводили у 5–7 великих квадратах камери, результати усереднювали. Результати досліджень зміни концентрації клітин дріжджів у зразках наведені на рис. 11–16. Спочатку в суспензіях спостерігалось явище аглютинації нанокомпозитів на поверхні клітин та утворення агрегатів із нанокомпозитних частинок (рис. 12–16, а). Після достатньо тривалого обережного струшування суспензії ставали однорідними. Дослідження проводили при t ~22 оС. Встановлено, що при цій температурі за умов проведення дослідів у контролях відбувається відносно повільне зростання кількості клітин, що сприяло їх підрахунку. При дослідженні біоактивності доксорубіцину було експериментально встановлено, що його розчин у фізіологічній рідині призводить до майже повної загибелі клітин дріжджів (95%) в концентрації 0,5 мг/мл за 3,5 доби. В методиці на 182 визначення цитотоксичності прийнято [58] користуватись дозою ІС50, за якої спостерігається загибель 50% клітин. Тому для тестування біоактивності кількість нанокомпозитного матеріалу Fe3O4/ГА/ДР (~20 мг) з іммобілізованим доксорубіцином (~50 мг/г), який використовувався для утворення суспензії, вибиралась з розрахунку, щоб концентрація вивільненого ДР у дослідних суспензіях становила ~0,25 мг/мл. Аналіз даних досліджень (рис. 11) свідчить, що в суспензіях клітин дріжджів (n0 ≈ 2,5·107 мл-1) у фізіологічному розчині з поживною речовиною (контрольний зразок 1) спостерігається збільшення їх кількості [62], яке призводило до зростання їх концентрації удвічі через 16 год (5·107 мл-1). В подальшому швидкість їх поділу сповільнювалась (можливо, через зменшення поживної речовини), однак через 3,5 доби їх концентрація сягала ~108 мл-1. Життєздатність дріжджових клітин в експериментах серії 1 суттєво не змінювалась і становила ~98–99%. Аналіз даних досліджень, наведених на рис. 12, свідчить, що в суспензії фізіолог- гічного розчину та вихідного нанорозмірного однодоменного магнетиту (170 мкг/мл), яка містила клітини дріжджів (n0 ≈ 2,5·107 мл-1) та поживну речовину (контрольний зразок 2), також спостерігається досить активний поділ, внаслідок якого концентрація клітин через 16 год становила ~ 6,5·107 мл-1, а через 3,5 доби перевершувала 108 мл-1. Життєздатність клітин дріжджів, як і в попередньому випадку, на всіх стадіях досліджень зразків серії 2 становила ~ 98–99%. Наведені дані свідчать про біосумісність нанорозмірного однодо-менного магнетиту щодо клітин дріжджів в умовах експерименту. Деяке перевищення швидкості клітинної проліферації в зразках серії 2 порівняно з попереднім випадком може бути пояснено ефектом стимулювання життєдіяльності клітин внаслідок адсорбції продуктів метаболізму поверхнею магнетиту. Зазначимо, що форма клітин у дослідах зі зразками серій 1 та 2 була округлою, поділ відбувався без особливостей. Результати досліджень свідчать (рис. 13), що наявність нанокомпозитів Fe3O4/ДР (кількість іммобілізованого ДР в зразку 0,7 мг) у суспензіях дріжджових клітин (n0 ≈ 2,5·107 мл-1) у фізіологічному розчині з поживною речовиною (серія 3) призводить до істотного пригнічення клітинної проліферації. Так, через 16 годин концентрація клітин дріжджів практично не змінилася, лише через 3,5 доби їх кількість дещо зросла і становила ~3·107 мл-1. a б Рис. 11. Зміна кількості клітин дріжджів у контролях серії 1: а – на початку досліджень, б – через 16 год. 183 а б в Рис. 12. Зміна кількості клітин дріжджів у контролях серії 2 (фізрозчин, клітини дріжджів, МСЖС, магнетит): а – на початку, б – через 16 год, в – через 3,5 доби. а б в Рис. 13. Взаємодія нанокомпозитів Fe3O4/ДР з клітинами дріжджів (серія 3): а – на початку, б – через 16 год, в – через 3,5 доби. а б в Рис. 14. Взаємодія нанокомпозитів Fe3O4/ГA/ДР з клітинами дріжджів (серія 4): а – на початку, б – через 16 год, в – через 3,5 доби. а б в Рис. 15. Взаємодія нанокомпозитів Fe3O4/SiO2/ДР з клітинами дріжджів (серія 5): а – на початку, б – через 16 год, в – 3,5 доби 184 а б в Рис. 16. Взаємодія нанокомпозитів Fe3O4/ТiO2/ДР з клітинами дріжджів (серія 6): а – на початку, б – через 16 год, в – 3,5 доби. Дослідженнями взаємодії суспензії фізіологічного розчину зразків серії 4, наноком-позитів Fe3O4/ГA/ДР (вміст ДР 0,6 мг) з клітинами дріжджів (рис. 14) також встановлено істотне пригнічення клітинної проліферації. Концентрація клітин дріжджів на початку експерименту становила ~3,5·107 мл-1 і практично не змінилася за 16 год, лише через 3,5 доби їх кількість зросла до ~4·107 мл-1. Подібне пригнічення проліферації клітин дріжджів спостерігалося також при їх взаємодії з нанокомпозитами Fe3O4/SiO2/ДР (вміст ДР 0,7 мг) та Fe3O4/TiO2/ДР (вміст ДР 0,8 мг) у дослідах із зразками серій 5 (рис. 15) та 6 (рис. 16), відповідно. Зазначимо лише, що у випадку нанокомпозитів Fe3O4/SiO2/ДР зростання кількості клітин дріжджів не спостерігалось навіть через 3,5 доби. Цей факт звертає на себе увагу, оскільки в роботі [63] повідомлялось про можливість синергічного впливу на метаболізм клітин антибіотика в присутності висодисперсного кремнезему. Характерним для дослідів із зразками серій 3, 4, 5 та 6 було також те, що життєздатність дріжджових клітин з плином часу зменшувалась і складала ~85 та 75%, відповідно, через 16 годин та 3,5 доби. Слід також зазначити, що при цьому спостерігалося зростання кількості значно збільшених клітин (аж до подвоєння розміру) видовженої форми, які не змогли поділитися, що свідчить про значні порушення клітинного циклу. Наведені дані свідчать, що магніточутливі нанокомпозити Fe3O4/ДР, Fe3O4/SiO2/ДР, Fe3O4/TiO2/ДР, Fe3O4/ГA/ДР виявляють цитотоксичну та протипроліферативну активність щодо клітин дріжджів Saccharomyces cerevisiae, механізм якої є характерним для антибіотика антрациклінового ряду – доксорубіцину. Отримані результати можуть ,бути використані в розробках нових форм лікарських засобів спрямованої доставки. Синтез магнітних рідин Дані щодо синтезу, фізико-хімічних властивостей та перспектив практичного використання магнітних рідин на основі цисплатину наведено в [4–6, 58]. Оптимальними щодо медичних застосувань виявились МР, що містять НК Fe3O4/ГА та ЦП. В цій роботі увагу зосереджено на дослідженні нових МР на основі НК Fe3O4/ГА і ДР. Для досліджень синтезовано зразки трьох типів магнітних рідин на основі фізіологічного розчину (МР1-3) складу: МР1 – Fe3O4/ол.Na/ПЕГ+ФР, МР2 – Fe3O4/ГА/ол.Na/ПЕГ+ФР, МР3 – Fe3O4/ГА/ДР/ол.Na/ПЕГ+ФР. Наночастинки Fe3O4, частинки НК Fe3O4/ГА, НК Fe3O4/ГА/ДР стабілізували олеатом натрію [64, 65] і поліетиленгліколем (ПЕГ). Відомо, що ПЕГ перешкоджає адсорбційним взаємодіям компонентів рідини з білками [66], що важливо при медичних застосуваннях магнітних рідин. Наважки олеату натрію m для стабілізації поверхні НЧ і НК у складі МР розраховували з урахуванням концентрації гідроксильних груп на поверхні магнетиту і 185 гідроксиапатиту. Розрахунок проводили за формулою: m = B·M·g, де B – концентрація гідроксильних груп (2,2 ммоль/г на поверхні вихідного нанорозмірного магнетиту та 1,8 ммоль/г на поверхні нанокомпозиту Fe3O4/ГА, визначено за даними термогравіметричного аналізу за допомогою деріватографа Q – 1500), М – молекулярна маса олеату натрію (304 г/моль), g – наважка Fe3O4 або НК. Додаткове модифікування ПЕГ-2000 здійснювали в динамічному режимі з використанням шейкера, кількість полімеру складала 10–15 % від маси наважки НЧ Fe3O4 або нанокомпозиту. Вивчення магнітних і структурних властивостей нанокомпозитів у складі магнітних рідин Подальші дослідження було спрямовано на вивчення структурних і магнітних властивостей нанокомпозитів зі складною оболонковою структурою на основі магнетиту у складі магнітних рідин. Такі дані можуть бути актуальними для аналізу модельних лікарських магнітокерованих систем, перспективних для використання в онкотерапії. Ідея досліджень ґрунтується на використанні ансамбля суперпарамагнітних носіїв як зонда для визначення параметрів та контролю наноструктур складної будови, зокрема у складі магнітних рідин [14, 15, 34, 67]. Реалізація вказаного підходу може бути досягнена шляхом використання методу магнітної гранулометрії, заснованому на зіставленні експериментальної кривої намагнічування з ланжевенівською кривою при заданих законах розподілу частинок за розмірами і їх магнітних параметрах, зокрема намагніченості насичення частинок і товщини «розмагніченого шару». Для аналізу кривої намагнічування МР, що містить суперпарамагнітні наночастинки, застосовано [14] рівняння 3 3 1 1 1 3 1 ( 2 ) ( 2 ) 6( ) k s i i i i B k s i i i M H n d h L d h k TH n d                , (7) де σ(H) – питома намагніченість МР у магнітному полі напруженістю H; σs – питома намагніченість насичення об’ємного магнетиту; φρ – об'ємна концентрація твердої фази в МР, визначена за густиною МР; di, ni – середній діаметр і кількість НЧ Fe3O4 в i-тому інтервалі варіаційного ряду діаметрів; k – кількість інтервалів; h1 – товщина «розмагніченого» шару магнетиту; L(ξ) ≡ cthξ – 1/ξ – функція Ланжевена; kB – постійна Больцмана; T – температура. а. Визначення розподілу за розмірами ансамблю частинок нанорозмірного магнетиту і товщини їх розмагніченого шару за формою кривих намагнічування магнітної рідини У дослідженій області розмірів (3 – 23 нм) частинки однодоменного магнетиту за кімнатної температури у МР знаходяться в суперпарамагнітному стані [14]. Магнітний момент НЧ Fe3O4 спонтанно переорієнтовується уздовж осей легкого намагнічування під впливом теплової енергії, а процес встановлення теплової рівноваги характеризується часом неєлівської релаксації магнітного момента частинки і часом броунівської обертальної дифузії колоїдної частинки. Ансамбль частинок, що знаходяться в суперпарамагнітному стані, має безгістерезисну криву перемагнічування і, отже, нульові значення коерцитивної сили (Hc) і залишкової намагніченості (Mr). Вказані особливості намагнічування спостерігаються, в основному, експериментально і для зразків МР на основі нанокомпозитів Fe3O4/ГА/ДР/ол.Na/ПЕГ+ ФР (МР3 FF3) (рис. 17, а). 186 а б Рис. 17. Петлі гістерезису: а – МР3 (на вставці – початкова ділянка петлі МР3); б – СЗ3 у матриці парафіну (на вставці – початкова ділянка петлі СЗ3). Питома намагніченість насичення σs типових ансамблів НЧ Fe3O4, синтезованих для досліджень у цій роботі, становила 62,6 ± 2,5 % Гс·см3/г. При дослідженні статичних магнітних характеристик (час вимірювання складав ~ 100 с) НЧ Fe3O4 або сухі залишки (СЗ) (dry residues DR) магнітних рідин розподіляли в матриці з парафіну (для запобігання міжчастинкової взаємодії) за умови mСЗ/mп ~ 0,1 (mСЗ – маса СЗ, mп – маса парафіну). Розрахункові часи неєлівської релаксації магнітного моменту НЧ Fe3O4 діаметрів 3 – 22 нм складають 10-9 – 102 с, відповідно. Згідно з експериментальною кривою (рис. 17, а) коерцитивна сила (Нс) МР3 дорівнює (2 ± 0,5) Е. Зразки НЧ Fe3O4 і СЗ3 рідини МР3, розподілені в парафіні, характеризуються Нс 89,7 Е і 90,0 Е, відповідно (рис. 17, б). Наявність коерцитивної сили в досліджених зразках у стані рідини, ймовірно, обумовлена наявністю незначного числа агрегатів, об'єднаних диполь-дипольною взаємодією, а у матрицях парафіну – незначною кількістю НЧ Fe3O4 з діаметром > 22 нм. Розраховане за формулою (7) значення товщини «розмагніченого» приповерхневого шару h1 НЧ Fe3O4 становило ~ 0,83 нм. На рис. 18 наведено модель частинки НК Fe3O4/ГА/ДР/ол.Na/ПЕГ з багатошаровою оболонкою, у якій: d = ds + 2h1 – діаметр сферичної частинки магнетиту; ds – діаметр області НЧ Fe3O4 з σs, характерною для об’ємного магнетиту (≈ 92 Гс·см3/г при 300 К); h1 – товщина «розмагніченого» шару частинок Fe3O4; h2, h3, h4 – товщини сферичних шарів модифікатора (ГА), лікарського препарату (ДР) і стабілізатора (ол.Na/ПЕГ), відповідно. 187 Рис. 18. Модель частинки НК з багатоша- ровою оболонкою. Позначено: d = ds + 2h1 – діаметр сферичної НЧ Fe3O4, ds – діаметр області НЧ Fe3O4 з σs, характерною для об’ємного магнетиту; h1 – товщина приповерхневого «розмагніченого» шару НЧ Fe3O4; h2, h3, h4 – товщина шару модифікатора (ГА), лікарського препарату (ДР) і комплексного стабілізатора (ол.Na/ПЕГ) в структурі НК, відповідно. Користуючись моделлю (рис. 18), за результатами експериментальних вимірювань та розрахунків параметрів ансамблю наночастинок магнетиту і сухих залишків магнітної рідини відповідного складу, визначали розміри шарів оболонки наноструктури Fe3O4/ГА/ДР/ол.Na/ПЕГ. В роботі [14] було показано, що для ансамблів наночастинок типу «ядро- оболонка», за умови знаходження ядер в суперпарамагнітному стані, формула (7) практично однозначно зв'язує розподіл за розмірами НЧ Fe3O4 в ансамблі з формою гістерезисної кривої. Враховуючи, що в умовах магнітного насичення функція Ланжевена L(ξ)→1 і в СЗ об'ємна концентрація твердої фази ~ 1, формулу (7) можна представити у вигляді 0 0 ( ) , ( ) NCPM NCPM s NCPM NCPMNCPM s NPM NPMs NPM s NPM NPM V f V dV M M V f V dV              (8) де Ms NCРМ, Ms NPM – намагніченість насичення ансамблів частинок НК (NCРМ) і Fe3O4, відповідно; <ρNCРМ>, <ρNPM> – середня густина ансамблів частинок НК і Fe3O4, відповідно; σs NCРМ, σs NPM – питома намагніченість насичення ансамблів частинок НК і Fe3O4, відповідно; f(VNCРМ), f(VNPM) – функції густини імовірності для об’ємів ансамблів частинок нанокомпозиту і магнетиту, відповідно; VNCРМ,VNPM – об’єм частинки НК і Fe3O4, відповідно. б. Визначення товщини шару комбінованого стабілізатора (ол.Na/ПЕГ) Синтезовані зразки вихідного Fe3O4 і МР1 складу Fe3O4/Ol.Na/ПЕГ+ФР висушували при кімнатній температурі. Масову частку магнетиту в сухому залишку МР1 (СЗ1) експериментально визначали як αFe3O4 exp = σs СЗ1/σs НЧМ ± 5 %, та розраховували за формулою 3 4 3 4 3 4 Fe O Fe Ocalc Fe O NCРМ        , (9) де vFe3O4 = ∑nidi 3/∑ni(di+2δ)3 – об’ємна частка магнетиту в зразку; δ = h2+h3+h4 – товщина оболонки; ρFe3O4 – густина магнетиту, <ρNCРМ> – середня густина ансамбля частинок НК, яку знаходили за формулою 188 3 1 3 1 ( 2 ) ( 2 ) i k i NCРМ i i NCРМ k i i i n d n d             (10) Густину нанокомпозитних частинок i-го інтервалу ρNCРМi у складі СЗ1-3 визначали за формулами (11.1-11.3)   3 12 2 1 2 2 2 2 1 , де 2 i i i d d h                 , (11.1)   3 123 12 2 3 3 3 3 2 3 2 1 , де 2 2 i i i i d h d h h                 , (11.2)   3 1234 123 2 3 4 4 4 4 2 3 4 2 2 1 , де 2 2 2 i i i i d h h d h h h                   . (11.3) В (11.1) – (11.3): ρ1, ρ2, ρ3, ρ4 – густина магнетиту, ГA, ДР і Оl. Na/ПЕГ, відповідно; ρi 12, ρi 123, ρi 1234 – густина частинки i-го інтервалу НК Fe3O4/ГА, Fe3O4/ГА/ДР і Fe3O4/ГА/ДР/Ol.Na/ПЕГ, відповідно. Для розрахунків використовували значення ρ1 ≈ 5,19 г/см3, ρ2 ≈ 2,71 г/см3, ρ3 ≈ 1,00 г/см3, ρ4 ≈ 1,13 г/см3 [67]). Вважали, що розподіл за розмірами НЧ Fe3O4 вихідного ансамблю і в його сухих залишках був ідентичним. Питому (specific) площу поверхні ансамблю частинок НК визначали за формулою 2 1 3 1 ( 2 ) 6 . ( 2 ) i k i i calk i sp k NCPM i i n d S d           . (12) Згідно моделі (рис. 18) в частинці СЗ1 заповнена тільки оболонка h4 (h2, h3 = 0). Результати експериментальних вимірювань та розрахунків параметрів ансамблю НЧ Fe3O4 і СЗ1 наведено в табл. 4. Таблиця 4. Результати експериментальних вимірювань та розрахунків параметрів ансамблю НЧ Fe3O4 і СЗ1 Експериментальні значення Розраховані значення Зразок d0,нм σs, Гс·см 3/г αFe3O4 exp Ssp exp, м 2/г h4,нм <ρNCРМ>, г/см3 αFe3O4 calc Ssp calc, м 2/г Fe3O4 10,78 62.6±2,5% 1,00±5% 107,0±5% 0 5,19±1% 1,00 107,0 СЗ1 10,78 36.6±2,5% 0,58±5% 161,0±5% 3,4 ±3% 2,07±1% 0,58 161,0 Примітка. Значення <ρNCРМ> розраховували за формулами (10) – (11.1–11.3), αFe3O4 calc – за формулою (9). Знаходили значення h4, при якому αFe3O4 calc= αFe3O4 exp. За отриманим h4 і формулами (11.1–11.3) –(12) визначали Ssp calc. Як видно з табл. 4, товщина оболонки комбінованого стабілізатора Ol.Na/ПЕГ у складі сухого залишку магнітної рідини Fe3O4/Ol.Na/ПЕГ+ФР становить (3,4 ± 0,1) нм. в. Визначення товщини шару ГА Для визначення товщини шару ГА досліджували ансамбль НЧ Fe3O4 і МР2 складу Fe3O4/ГА/ол.Na/ПЕГ+ФР, отриману на його основі. Зразки висушували при 189 кімнатній температурі, отримували сухий залишок СЗ2 та досліджували параметри за описаною вище методикою. Результати наведено в табл. 5. Таблиця 5. Результати експериментальних вимірювань та розрахунків параметрів ансамблю НЧ Fe3O4 і СЗ2 Експериментальні значення Розраховані значення Зразо d0, нм σs,Гс·см 3/ αFe3O4 exp Ssp exp, м 2/г h2, нм h4, нм <ρNCРМ>, г/см3 αFe3O4 calc Ssp calc, м 2/г Fe3O 10,78 62.6±2,5 % 1,00±5% 107,0±5% 0 0 5,19±1% 1,00 107,0 СЗ2 10,78 13.2±2,5 % 0,21±5% 114,0±5% 3,5±3% 3,4±3 % 2,07±1% 0,20 114,6 Як видно з табл. 5, знайдене значення товщини шару гідроксиапатиту h2 в структурі Fe3O4/ГА/Ol.Na/ПЕГ становить 3,5 ± 0,1 нм, що, на наш погляд, задовільно узгоджується з величиною ~ 4 нм, визначеною незалежною методикою при дослідженнях нанокомпозитів Fe3O4/ГА методом фотоелектронної спектроскопії [14]. Отримані дані можуть свідчити про достовірність результатів визначення параметрів оболонок в складній наноархітектурі поліфункціональних магніточутливих нанокомпозитів. г. Визначення товщини шару ДР Ансамбль наночастинок магнетиту і магнітну рідину МР3 складу Fe3O4/ГА/ДР/ол.Na/ПЕГ +ФР, отриману на їх основі, висушували при кімнатній температурі. Висушені зразки Fe3O4 і сухий залишок СЗ3 досліджували, як і в попередніх випадках. Результати досліджень наведено в табл. 6. Таблиця 6. Результати експериментальних вимірювань та розрахунків параметрів ансамблю наночастинок магнетиту і сухих залишків магнітної рідини МР3 Експериментальні значення Розраховані значення Зразо d0, нм σs,Гс·см 3/ αFe3O4 exp Ssp exp, м 2 h2, нм h3, нм h4, нм <ρNCРМ>, αFe3O4 calc Ssp calc, м 2/г Fe3O4 10,78 62.6±2,5% 1,00±3% 107±3% 0 0 0 5,19±1% 1,00 107,0 СЗ3 10,78 9.9±2,5% 0,16±3% 120±3% 3,5 ±3% 2,0 ±3% 3,4±3 % 1,74±1% 0,15 120,1 Як свідчать дані табл. 6, знайдене значення товщини шару медичного препарату доксорубіцин h3 в структурі Fe3O4/ГА/ДР/Ol.Na/ПЕГ становить 2,0 ± 0,1 нм. д. Дослідження седиментаційної стійкості магнітних рідин Досліджені МР є наногетерогеними системами, в яких дифузійні потоки частинок переважають над седиментаційними. За тривалого періоду часу (роки) в монодисперсних золях потоки стають рівними і встановлюється стан дифузійно- седиментаційної рівноваги (ДСР), при якому розподіл частинок по висоті посудини підкоряється гіпсометричному закону [68]: 0 ( ) exp cp cp lch B V ghv v k T         , (13) де νh, ν0 – концентрація частинок на висоті h і на рівні дна посудини, відповідно; Vcp, ρcp – об’єм і густина колоїдних частинок (colloidal particles), відповідно, ρlc – густина рідкої основи (a liquid carrier), g – прискорення земного тяжіння. Висота, на якій концентрація частинок змінюється у e раз, характеризує термодинамічну седиментаційну стійкість (ТДС) колоїдної системи [68] (гіпсометрична висота L). З рівняння (13) випливає, що для монодисперсної МР 190  3 1234 2 3 4 6 ( ) 2( ) ( ) B B cp cp lc lc k T k T L V g d h h h g            , (14) де ρ1234 – густина нанокомпозитної частинки з діаметром НЧ Fe3O4 d та товщинами шарів h2, h3, h4, розрахована за формулами (11.1) – (11.3). У полідисперсних системах ДСР встановлюється для кожної фракції частинок. Час встановлення ДСР (tb) в МР розраховували за методикою, наведеною в [67]: використовували формулу tb = L0 2/<D> де <D> = (1/N)∑kBT/[3πη(di+2δ)] – середній коефіцієнт дифузії; L0 = kBT/[<VNCРМ>(<ρNCPM> – ρlc)g] – середня гіпсометрична висота, η – динамічна в'язкість, яку для концентрованих МР визначали за допомогою лабораторного віскозиметра (час витікання рідини через скляний капіляр діаметром 0.2 мм складав ≈ 300 с); значення η розбавлених МР розраховували за формулою Ейнштейна: η/η0 = 1 + 5φ/2, де η0 – динамічна в'язкість основи (η0 для ФР ≈ 0,890 мПа·с за температури 25 °C). Оціночні значення tb в МР1 – МР3 становлять дев'ять років і більше. Експериментальне значення L для МР3 складає L exp = 2,4 ± 0,2 см. Використовуючи знайдені параметри наноструктури Fe3O4/ГА/ДР/Ol.Na/ПЕГ у складі магнітної рідини, побудовано залежності гіпсометричної висоти (рис. 19, а) та питомої поверхні (рис. 19, б) від товщини шару ДР (h3) для модельних магнітних рідин типу МР3, у яких НК частинки Fe3O4/ГА/ДР/Ol.Na/ПЕГ характеризується фіксованими значеннями діаметра НЧ Fe3O4 (d) та товщин шарів гідроксиапатиту (h2) і комбінованого стабілізатора (h4) (d = 10,78 нм, h2 = 3,50 нм, h4 = 3,40 нм). Розрахункову залежність L(h3) побудовано за формулою (14), залежність Ssp(h3) – за формулою  1234 2 3 4 6 2( )spS d h h h     . (15) Значення ρ1234 отримували за формулами (11.1) – (11.3). Наведена на рис. 19, а крива 1, залежність L(h3) є характерною для колоїдних систем [68]. Експериментальне значення L для МР3 (L exp = 2,4 ± 0,2 см) відповідає h3 = 2,4 ± 0,2 см Показана на рис. 19, б залежність Ssp(h3) має максимум, викликаний тим, що Ssp є складною функцією ρ1234 і [d+2(h2+h3+h4)]. Його положення (h3cr) можна знайти аналітично, прирівнюючи нулю похідну dSsp/dδ = 0 (критерій для знаходження товщини оболонки, що відповідає максимальній питомій поверхні структури ядро-оболонка Ssp). Ордината, яка дорівнює експериметальному значенню Ssp exp = 120±3 % для СЗ3 (табл. 6), двічі перетинає розрахункову залежність Ssp(h3) в точках з абсцисами h3 = 1,9 нм і h3 = 5,1 нм. Значення h3 = 5,1 нм протирічить даним магнітних вимірювань (табл. 6) та значенню, отриманому за Lехр (рис. 19, а). Таким чином, використовуючи три незалежні експериментальні методи вимірювання величин σs, L, Ssp , отримано [15] три значення товщини шару доксорубіцину h3 в структурі нанокомпозиту Fe3O4/ГА/ДР/Ol.Na/ПЕГ: 2,0 ± 0,1 нм (табл. 6), 2,2 ± 0,2 нм (рис. 19, а), 1,9 ± 0,1 нм (рис. 19, б), відповідно. Знайдені значення h3 є досить близькими, що може свідчити про їх достовірність. Зазначимо, що аналіз розмірів суперпарамагнітних наночастинок оксидів заліза, вкритих шаром кaрбоксидекстрану, що застосовуються як контрастні агенти у магнітно- резонансній томографії (комерційний продукт Resovist і SH U555C) з використанням кривої намагнічування та зображень ансамблів частинок, отриманих методом просвічуючої електронної мікроскопії, виконано в [69]. 191 Рис. 19. Розрахункові залежності: а – за формулою (14), гіпсометричної висоти L від товщини h3 шару ДР для модельних магнітних рідин типу МР3, у яких нанокомпозитні частинки Fe3O4/ГА/ДР/Ol.Na/ПЕГ характеризуються фіксованим значенням діаметра НЧ Fe3O4 (d), товщин шарів гідроксиапатиту (h2) і комбінованого стабілізатора (h4), б – за формулою (15), питомої площі поверхні від товщини h3 для частинок Fe3O4/ГА/ДР/Ol.Na/ПЕГ з фіксованим значенням діаметра d і товщин шарів h2, h4. Наведені в цій роботі результати експериментальних досліджень і розрахунків, їх перевірка різними способами і порівняння свідчать, що, використовуючи ансамблі магнітних носіїв як суперпарамагнітний зонд та теорію парамагнетизму Ланжевена, можна оцінити розміри компонентів складної оболонкової структури нанокомпозитів. Отримані дані можуть бути корисними при оптимізації хімічного складу, структури та властивостей нових магнітних рідин та адсорбентів, що містять магніточутливі нанокомпозити зі складною будовою оболонки [5, 6, 70]. Цитотоксичні властивості та біологічна безпека магнітних рідин Синтезовані наноструктури у складі магнітної рідини використані при створенні нової форми онкологічного лікарського засобу «Фероплат», вперше експериментально обгрунтованої в Інституті експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, яка перебуває на стадії практичного впровадження. Ідея вказаної нової форми полягає в стратегії подолання резистентності злоякісних пухлин до цисплатину шляхом фармакологічної корекції обміну ендогенного заліза, що забезпечується застосуванням залізовмісного нанокомпозиту та цисплатину. Цитотоксичні властивості МР на основі магнетиту та цисплатину досліджували на чутливих та резистентних до дії цисплатину клітинних лініях раку молочної залози людини (MCF-7 і MCF-7/СP, відповідно) та пухлинах карциноми Герена. Резистентні клітини MCF-7/СP отримано шляхом вирощування вихідних клітин лінії MCF-7 у культуральному середовищі з додаванням наростаючих концентрацій цисплатину в діапазоні доз від 0,01 до 6 мкг/мл. Рівень резистентності на момент проведення досліджень становив 4. Формування резистентності пухлин до цисплатину проводили шляхом послідовних перещеплень пухлинних клітин, які отримували від щурів лінії Wistar з карциномою Герена після проведення курсу терапії цисплатином. Детальніше методики досліджень наведено в [70]. 192 У системах in vitro та in vivo доведено переваги застосування МР порівняно з використанням цисплатину. Встановлено, що найбільша цитотоксична активність нанокомпозиту, відзначена у резистентній лінії MCF-7/CP, пов’язана з більш активним накопиченням наночастинок феромагнетику в клітинах за рахунок високого рівня рецепторів трансферину та порушення системи антиоксидантного захисту резистентних клітин. Показано, що магнітна рідина здатна викликати в клітинах резистентної лінії більш виражені цитоморфологічні зміни і генотоксичні ефекти, порівняно з клітинами чутливої лінії. Таким чином встановлено, що МР на основі магнетиту та цисплатину характеризуються здатністю до редокс-регуляції клітин з фенотипом медикаментозної резистентності, що свідчить про перспективу їх використання для патогенетично обґрунтованої таргетної терапії злоякісних новоутворень. Біологічну безпеку МР у порівнянні з ЦП оцінювали за загальними та біохімічними показниками крові щурів лінії Wistar після завершення курсу терапії. Встановлено, що цисплатин та феромагнітний нанокомпозит призводять до підвищення рівня креатиніну у сироватці крові піддослідних тварин. За іншими біохімічними показниками сироватки крові ці агенти не відрізняються від даних контролю. За загальними показниками крові ці агенти також не відрізняються від контролю. Зазначимо, що у тварин обох груп (ті, яким вводили цисплатин, і ті, яким вводили МР) було виявлено подібні зміни у структурі печінки та нирок [70]. Отже, показано, що використання МР за загальними і біохімічними показниками крові не створює більш токсичного впливу на організм, в порівнянні з офіційним протипухлинним препаратом цисплатин. Висновки Синтезовані нанорозмірний магнетит в однодоменному стані і магніточутливі нанокомпозити з різною хімічною природою поверхні на його основі. Вивчено розподіл наночастинок магнетиту за розмірами в ансамблі і їх магнітні властивості. Розрахунки кривої намагнічування магнітної рідини на основі нанорозмірний магнетиту в рамках теорії парамагнетизму Ланжевена задовільно узгоджуються з експериментальними результатами при допущенні, що намагніченість насичення частинок магнетиту залежить від їх розмірів. Вивчено ізотерми і кінетику адсорбції цисплатину в залежності від хімічної природи поверхні наноструктур. Показана перспективність використання досліджених наноструктур для створення адсорбентів цис-діхлордіамінплатини медико-біологічного і технічного призначення. Найбільш високі адсорбційні параметри демонстрували магніточутливі нанокомпозити Fe3O4/ПАА і Fe3O4/γ-АПС. Вивчено процеси адсорбції ДР на поверхні НК Fe3O4/ГА з розчину у фізіологічній рідині. Встановлено, що зростання рівноважної концентрації ДР не призводить до адсорбційного насичення поверхні адсорбенту Fe3O4/ГА. Виявлено, що вивільнення ДР у фізіологічний розчин зменшується з ростом його кількості на поверхні НК. Синтезовано магніточутливі НК Fe3O4/ГА/ДР. Виготовлено та досліджено магнітні рідини, що містять НК Fe3O4/ГА/ДР, стабілізовані олеатом натрію та поліетиленгліколем. Використовуючи ансамбль носіїв Fe3O4 як суперпарамагнітний зонд, теорію парамагнетизму Ланжевена, значення густини складових нанокомпозитів, оцінено розмірні параметри їх оболонки, які підтверджені незалежними вимірюваннями питомої площі поверхні наноструктур та термодинамічної седиментаційної стійкості відповідних магнітних рідин. Вивчено цитотоксичну та протипроліферативну активність магніточутливих нанокомпозитів, що містять доксорубіцин, щодо клітин дріжджів Saccharomyces 193 cerevisiae, механізм якої обумовлено характерним впливом антибіотика антрациклінового ряду – доксорубіцину. На вибраних об’єктах відпрацьовано досить ефективну, надійну, безпечну та відносно недорогу методику доклінічного контролю цитотоксичної активності нанокомпозитів, яка може бути актуальною для використання в розробках нових лікарських магнітокерованих засобів спрямованої доставки. Отримані результати можуть бути використані при розробках нових форм магнітокерованих лікарських засобів спрямованої доставки і адсорбентів на основі нанокомпозитів типу суперпарамагнітне ядро-оболонка з багаторівневою наноархітектурою та для визначення, контролю і і оптимізації розмірних параметрів її компонентів. Робота виконана при підтримці цільової комплексної програми фундаментальних досліджень НАН України «Фундаментальні проблеми створення нових наноматеріалів і нанотехнологій» на 2015–2019 р.р. (проект № 38/17-н). Публікація містить результати досліджень, проведених при грантовій підтримці Держаного фонду фундаментальних досліджень (конкурсний проект 31566). Література 1. Levy L., Sahoo Y., Kyoung-Soo Kim, Earl Bergey J., Prasad P. Synthesis and characterization of multifunctional nanoclinics for biological applications // Chem. Mater. – 2002. – V. 14. – P. 3715-3721. 2. Nanomaterials and Supramolecular Structures: Physics, Chemistry, and Applications (Eds. A.P. Shpak, P.P. Gorbyk) – Springer, 2009. – P. 63. 3. Gorbyk P.P., Chekhun V.F. Nanocomposites of medicobiologic destination: reality and perspectives for oncology // Functional Materials. – 2012. – V. 19, N. 2. – Р. 145-156. 4. Горбик П.П. Нанокомпозити з функціями медико-біологічних нанороботів: синтез, властивості, застосування // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології. – 2013. – Т. 11, № 2. – С. 323-436. 5. Gorbyk P.P., Lerman L.B., Petranovska A.L., Turanska S.P. Magnetosensitive nanocomposites with functions of medico-biological nanorobots: Synthesis and properties // Advances in Semiconductor Research: Physics of Nanosystems, Spintronics and Technological Applications (Eds. D.P. Adorno, S. Pokutnyi) – New York: Nova Science Publishers, 2014. – P. 161-198. 6. Gorbyk P.P., Lerman L.B., Petranovska A.L., Turanska S.P., Pylypchuk Ie.V. Magnetosensitive nanocomposites with hierarchical nanoarchitecture as biomedical nanorobots: synthesis, properties, and application // Fabrication and Self-Assembly of Nanobiomaterials, Applications of Nanobiomaterials (Ed. A. Grumezescu) – Elsevier, 2016. – P. 289-334. 7. Wahajuddin S.A. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles: magnetic nanoplatforms as drug carriers // Int. J. Nanomedicine. – 2012. – V. 7. – P. 3445-3471. 8. Huang C., Zhou Y., Tang Z., Guo X., Qian Z., Zhou S. Synthesis of multifunctional Fe3O4 core/hydroxyapatite shell nanocomposites by biomineralization // Dalton Trans. – 2011. – V. 40, N. 18. – P. 5026-5031. 9. Tomohiro Iwasaki. Mechanochemical synthesis of magnetite/hydroxyapatite nanocomposites for hyperthermia // Materials Science - Advanced Topics (Ed. Yitzhak Mastai). – 2013. – Chapter 8. – Р. 175-194. 10. Gopi D., Thameem Ansari M., Shinyjoy E., Kavitha L. Synthesis and spectroscopic characterization of magnetic hydroxyapatite nanocomposite using ultrasonic irradiation // 194 Spectrochimica Acta. Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. – 2012. – V. 87. – P. 245-250. 11. Mir A., Mallik D., Bhattacharyya S., Mahata D., Sinha A., Nayar S. Aqueous ferrofluids as templates for magnetic hydroxyapatite nanocomposites // J. Mater. Sci.: Mater. Med. – 2010. – V. 21. – P. 2365-2369. 12. Feng C., Chao L., Ying-Jie Z., Xin-Yu Zhao, Bing-Qiang L., Jin W. Magnetic nanocomposite of hydroxyapatite ultrathin nanosheets/Fe3O4 nanoparticles: microwave- assisted rapid synthesis and application in pH-responsive drug release // Biomater. Sci. – 2013. – V. 1. – P. 1074-1081. 13. Davaran S., Alimirzalu S., Nejati-Koshki K., Nasrabadi H.T., Akbarzadeh A., Khandaghi A.A., Abbasian M., Alimohammadi S. Physicochemical characteristics of Fe3O4 magnetic nanocomposites based on poly(N-isopropylacrylamide) for anti-cancer drug delivery // Asian Pac. J. Cancer Prev. – 2014. – V. 15, N. 1. – P. 49-54. 14. Petranovska A.L., Abramov N.V., Turanska S.P., Gorbyk P.P., Kaminskiy A.N., Kusyak N.V. Adsorption of cis-dichlorodiammineplatinum by nanostructures based on single- domain magnetite // J. Nanostruct. Chem. – 2015. – V. 5. – P. 275-285. 15. Abramov N.V., Turanska S.P., Kusyak A.P., Petranovska A.L., Gorbyk P.P. Synthesis and properties of magnetite/hydroxyapatite/doxorubicin nanocomposites and magnetic fluids based on them // J. Nanostruct. Chem. – 2016. – V. 6. – P. 223-233. 16. Anirudhan T.S., Sandeep S. Synthesis, characterization, cellular uptake and cytotoxicity of a multi-functional magnetic nanocomposite for the targeted delivery and controlled release of doxorubicin to cancer cells // J. Mater. Chem. – 2012. – V. 22. – P. 12888-12899. 17. Sadighian S., Hosseini-Monfared H., Rostamizadeh K., Hamidi M. pH-Triggered magnetic-chitosan nanogels (MCNs) for doxorubicin delivery: physically vs. chemically cross linking approach // Adv. Pharm. Bull. – 2015. – V. 5, N. 1. – P. 115-120. 18. http://www.rlsnet.ru/mnn_index_id_512.htm 19. Doxorubicin hydrochloride // European Pharmacopoeia. – Sixth Edition, 2005. – P. 1389-1390. 20. Shuai-Jun Chen, Hong-Zheng Zhang, Liang-Cai Wan, Shan-Shan Jiang, Yi-Ming Xu, Fang Liu, Tao Zhang, Dong Ma, Min-Qiang Xie. Preparation and performance of a pH- sensitive cisplatin-loaded magnetic nanomedicine that targets tumor cells via folate receptor mediation // Mol. Med. Rep. –2016. – V. 13, N. 6. – P. 5059-5067. 21. Sakellari D., Mathioudaki S., Kalpaxidou Z., Simeonidis K., Angelakeris M. Exploring multifunctional potential of commercial ferrofluids by magnetic particle hyperthermia // J. Magn. Magn. Mater. – 2015. – V. 380. – P. 360-364. 22. Ahmed R.M., Fadel M., Hanafy M.S., Ibrahim M.A. Characterization and dielectric properties of magnetic nanoparticles (Ferrofluid) conjugated with chemotherapy drug for medical application // J. Appl. Phys. (IOSR-JAP). – 2014. – V. 6, N. 1. – P. 38-46. 23. Dave P.N., Chopda L.V. Application of iron oxide nanomaterials for the removal of heavy metals // J. Nanotechnol. – 2014. – V. 2014. – Article ID 398569. 24. Sadegh H., Ali G.A.M., Gupta V.K., Makhlouf A.S.H., Shahryari-ghoshekandi R., Nadagouda M.N., Sillanpa M., Megiel E. The role of nanomaterials as effective adsorbents and their applications in wastewater treatment // J. Nanostruct. Chem. – 2017. – V. 7. – P. 1- 14. 25. Борисенко Н.В., Богатырев В.М., Дубровин И.В., Абрамов Н.В., Гаевая М.В., Горбик П.П. Синтез и свойства магниточувствительных нанокомпозитов на основе оксидов железа и кремния // Физико-химия наноматериалов и супрамолекулярных структур (Ред. А.П. Шпак, П.П. Горбик) – К.: Наукова думка, 2007. – Т. 1. – С. 394-406. 195 26. Туранська С.П., Кусяк А.П., Петрановська А.Л., Горобець С.В., Туров В.В., Горбик П.П. Цитотоксична активність магнітокерованих нанокомпозитів на основі доксорубіцину на прикладі клітин Saccharomyces сerevisiae // Хімія, фізика та технологія поверхні. – 2016. – Т. 7, № 2. – С. 236-245. 27. Кусяк А.П., Петрановська А.Л., Туранська C.П., Горбик П.П. Адсорбція комплексів цис-дихлордіамінплатини нанокомпозитами магнетит–оксид кремнію (титану, алюмінію) // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології. – 2014. – Т. 12, № 3. – С. 451-467. 28. Семко Л.С., Горбик П.П., Сторожук Л.П., Дзюбенко Л.С., Дубровін І.В., Оранська О.І. Модифікування магнетиту діоксидом кремнію // Фізика і хімія твердого тіла. – 2007. – T. 8, № 3. – С. 526-532. 29. Семко Л.С., Горбик П.П., Чуйко О.О., Сторожук Л.П., Дубровін І.В., Оранська О.І., Рево С.Л. Модифікування магнетиту діоксидом титану та властивості одержаних нанокомпозитів // Доповіді НАН України. – 2007. – № 2. – С. 150-157. 30. Петрановская А.Л., Усов Д.Г, Абрамов Н.В., Демченко Ю.О., Кордубан O.M. Модифицирование поверхности нанокристаллического магнетита изопропилатом алюминия // Химия, физика и технология поверхности. Сб. научн. тр. – K.: Наукова думка, 2007. – Вып. 13. – С. 310-321. 31. Турова Н.Я., Козунов В.А. Координационная химия. – 1978. – T. 4. – С. 15-17. 32. Пенкос Р. Успехи химии. – 1968. – T. 37. – С. 647. 33. Иванова В.М., Калинина В.Н., Нешумова Л.А., Решетникова И.О. Математическая статистика. – М.: Высшая школа, 1975. – 397 с. 34. Абрамов Н.В., Горбик П.П. Свойства ансамблей наночастиц магнетита и магнитных жидкостей для применений в онкотерапии // Поверхность. Сб. научн. тр. – 2012. – Вып. 4(19). – С. 246-265. 35. Розенцвейг Р. Феррогидродинамика. – М.: Мир, 1989. – 357 с. 36. Shtrikman S., Wohlfarth E.P. The theory of the Vogel–Fulcher law of spin glasses // Phys. Lett. A. – 1981. – V. 85, N. 8-9. – P. 467-470. 37. Kim T., Reis L., Rajan K., Shima M. Magnetic behavior of iron oxide nanoparticle– biomolecule assembly // J. Magn. Magn. Mater. – 2005. – V. 295. – P. 132-138. 38. Шлиомис М.И. Магнитные жидкости // УФН. – 1974. – Т. 112, № 3. – С. 427-458. 39. Фертман В.Е. Магнитные жидкости. – Минск: Высш. шк., 1988. – 184 с. 40. Kim T., Shima M. Reduced magnetization in magnetic oxide nanoparticles // J. Appl. Phys. – 2007. – V. 101. – P. 09M516-518. 41. Химия поверхности кремнезема (Ред. А.А. Чуйко) – Киев, 2001. – Т. 1, ч. 1. – 736 с. 42. Yantasee W., Warner C.L., Sangvanich T., Addleman R.S., Carter T.G., Wiacek R.J., Fryxell G.E., Timchalk C., Warner M.G. Removal of heavy metals from aqueous systems with thiol functionalized superparamagnetic nanoparticles // Environ. Sci. Technol. – 2007. – V. 41, N. 14. – P. 5114-5119. 43. Волков В.А. Коллоидная химия. Поверхностные явления и дисперсные системы. – M. 2001. – 640 с. 44. Goon I.Y., Zhang C., Lim M., Gooding J.J., Amal R. Controlled fabrication of polyethylenimine-functionalized magnetic nanoparticles for the sequestration and quantification of free Cu2+ // Langmuir. – 2010. – V. 26, N. 14. – P. 12247-12252. 45. Liang B. Adsorption characteristics of Hg2+ ions using Fe3O4/chitosan magnetic nanoparticles // Adv. materials research. – 2011. – V. 291-294. – P. 72-75. 46. Wang J., Zheng S., Shao Y., Liu J., Xu Z., Zhu D. Amino-functionalized Fe3O4@SiO2 core-shell magnetic nanomaterial as a novel adsorbent for aqueous heavy metals removal // J. Coll. Interface Sci. – 2010. – V. 349, N. 1. – P. 293-299. 196 47. Park M., Seo S., Lee I.S., Jung J.H. Ultraefficient separation and sensing of mercury and methylmercury ions in drinking water by using aminonaphthalimide-functionalized Fe3O4@SiO2 core/shell magnetic nanoparticles // Chem. Commun. – 2010. – V. 46, N. 25. – P. 4478-4480. 48. Weng C.-H., Lin Y.-T., Yeh C.-L., Sharma Y.C. Magnetic Fe3O4 nanoparticles for adsorptive removal of acid dye (new coccine) from aqueous solutions // Water Sci. Technol. – 2010. – V. 62, N. 4. – P. 844-851. 49. Thio B.J., Clark K.K., Keller A.A. Magnetic pollen grains as sorbents for facile removal of organic pollutants in aqueous media // J. Hazard. Mater. – 2011. – V. 194. – P. 53- 61. 50. Yu C.-J., Lin C.-Y., Liu C.H., Cheng T.L., Tseng W.L. Synthesis of poly(diallyldimethylammonium chloride)-coated Fe3O4 nanoparticles for colorimetric sensing of glucose and selective extraction of thiol // Biosensors and Bioelectronics. – 2010. – V. 26, N. 2. – P. 913-917. 51. Qiu J.D., Peng H.P., Liang R.P., Xia X.H. Facile preparation of magnetic core-shell Fe3O4@Au nanoparticle/myoglobin biofilm for direct electrochemistry // Biosens. Bioelectron. – 2010. – V. 25, N. 6. – P. 1447-1453. 52. Gu L., Park J.H., Duong K.H., Ruoslahti E., Sailor M.J. Magnetic luminescent porous silicon microparticles for localized delivery of molecular drug payloads // Small. – 2010. – V. 6, N. 22. – P. 2546-2552. 53. Ma Y., Manolache S., Denes F., Vail D., Thamm D., Kurzman I. Plasma synthesis of carbon-iron magnetic nanoparticles and immobilization of doxorubicin for targeted drug delivery // J. Mater. Engineering and Performance. – 2006. – V. 15, N. 3. – P. 376-382. 54. Zhu A., Yuan L., Jin W., Dai S., Wang Q., Xue Z., Qin A. Polysaccharide surface modified Fe3O4 nanoparticles for camptothecin loading and release // Acta Biomater. – 2009. – V. 5, N. 5. – Р. 1489-1498. 55. Скворцов А.Н. Эффективный метод анализа спектров оптического диапазона в исследованиях кинетики реакций // Цитология. – 2009. – Т. 51, № 3. – С. 229-238. 56. Raghavan R., Cheriyamundath S., Madassery J. Dimethyl sulfoxide inactivates the anticancer effect of cisplatin against human myelogenous leukemia cell lines in in vitro assays // Indian J. Pharmacol. – 2015. – V. 47, N. 3. – P. 322-324. 57. Silva P.P., de Paula F.C.S., Guerra W., Silveira J.N., Botelho F.V., Vieira L.Q., Bortolotto T., Fischer F.L., Bussi G., Terenzi H., Pereira-Maia E.C. Platinum(II) compounds of tetracyclines as potential anticancer agents: cytotoxicity, uptake and interactions with DNA // J. Braz. Chem. Soc. – 2010. – V. 21, N. 7. 58. Горбик П.П., Туров В.В. Наноматериалы и нанокомпозиты в медицине, биологии, экологии (Pед. А.П. Шпак, В.Ф. Чехун) – Киев: Наук. думка, 2011. – 444 с. 59. Bruijnincx P.C., Sadler P.J. New trends for metal complexes with anticancer activity // Curr. Opin. Chem. Biol. – 2008. – V. 12. – P. 197-206. 60. Biswanath Kundu, Debasree Ghosh, Mithlesh Kumar Sinha, Partha Sarathi Sen, Vamsi Krishna Balla, Nirmalendu Das, Debabrata Basu. Doxorubicin-intercalated nano- hydroxyapatite drug-delivery system for liver cancer: An animal model // Ceramics International. – 2013. – V. 39, N. 8. – P. 9557-9566. 61. Саенко Ю.В., Шутов А.М., Расторгуева Е.В. Доксорубицин и менадион вызывают задержку клеточной пролиферации Saccharomyces cerevisiae с помощью различных механизмов // Цитология. – 2010. – Т. 52, № 5. – С. 407-411. 62. Бабаева И.П., Чернов И.Ю. Биология дрожжей. – Т-во науч. изд. КМК, 2004. – 239 с. 63. Туров В.В., Гунько В.М. Кластеризованная вода и пути ее использования. – К.: Наукова думка, 2011. – 313 с. 197 64. Sun S., Zeng H., Robinson D.B. Monodispersed MFe2O4 (M = Fe, Co, Mn) nanoparticles // J. Am. Chem. Soc. – 2004. – V. 126. – P. 73-279. 65. Берковский Б.М., Медведев В.Ф., Краков М.С. Магнитные жидкости. – М.: Химия, 1989. – 239 с. 66. Mornet S., Vasseur S., Grasset F., Veverka P., Goglio G., Demourgues A., Portier J., Pollert E., Duguet E. Magnetic nanoparticle design for medical applications // Prog. Sol. St. Chem. – 2006. – V. 34. – P. 237-247. 67. Абрамов Н.В. Магнитные жидкости на основе доксорубицина для применений в онкотерапии // Поверхность. Сб. научн. ст. – 2014. – Вып. 6(21). – С. 241-258. 68. Фролов Ю.Г. Курс колоїдної хімії. – М.: Хімія, 1989. – 463 с. 69. Chen D.-X., Sun N., Gu H.-C. Size analysis of carboxydextran coated superparamagnetic iron oxide particles used as contrast agents of magnetic resonance imaging // J. Appl. Phys. – 2009. – V. 106. – 063906. 70. Пат. 112490, Українa, Протипухлинний феромагнітний нанокомпозит / Чехун В.Ф., Лук'янова Н.Ю., Горбик П.П., Тодор І.М., Петрановська А.Л., Бошицька Н.В., Божко І.В. – Опубл. 12.09.2016, бюл. № 17. СИНТЕЗ И СВОЙСТВА МАГНИТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ОНКОЛОГИИ Н.В. Абрамов1, А.П. Кусяк2, А.Н. Каминский2, С.П. Туранская1, А.Л. Петрановская1, Н.В. Кусяк2, В.В. Туров1, П.П. Горбик1 1Институт химии поверхности им. А.А. Чуйко Национальной академии наук Украины, ул. Генерала Наумова, 17, Киев, 03164, Украина 2Житомирский государственный университет им. Ивана Франко, ул. Большая Бердичевская, 40, Житомир, 10008, Украина Приведены результаты исследований, направленных на развитие концепции создания магниточувствительных нанокомпозитов (НК) с многоуровневой иерархической наноархитектурой и функциями медико-биологических нанороботов. Синтезированы наноразмерный магнетит в однодоменном состоянии и магниточувствительные НК на его основе (Fe3O4/димеркаптосукциновая кислота (ДМСК), Fe3O4/γ-аминопропилсилоксан (γ-АПС), Fe3O4/полиакриламид (ПАА), Fe3O4/гидроксиапатит (ГА), Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiО2, Fe3O4/Al2О3). Изучены изотермы и кинетика адсорбции цисплатина в зависимости от химической природы поверхности наноструктур. Изучены процессы адсорбции доксорубицина (ДР) на поверхности НК Fe3O4/ГА из раствора в физиологической жидкости. Приготовлены и исследованы магнитные жидкости, содержащие НК Fe3O4/ГА/ДР. Используя ансамбль носителей Fe3O4 в качестве суперпарамагнитного зонда, теорию парамагнетизма Ланжевена, оценены размерные параметры их оболочки, что подтверждается независимыми измерениями удельной поверхности наноструктур и термодинамической седиментационной устойчивости соответствующих магнитных жидкостей. Полученные результаты могут быть использованы при разработке новых форм магнитоуправляемых лекарственных средств целевой доставки и адсорбентов на основе НК типа суперпарамагнитное ядро-оболочка с многоуровневой 198 наноархитектурой, а также для определения, контроля и оптимизации размерных параметров ее компонентов. SYNTHESIS AND PROPERTIES OF MAGNETOSENSITIVE POLYFUNCTIONAL NANOCOMPOSITES FOR APPLICATION IN ONCOLOGY M.V. Abramov1, A.P. Kusyak2, O.M. Kaminskiy2, S.P. Turanska1, A.L. Petranovska1, N.V. Kusyak2, P.P. Gorbyk1 1 Chuiko Institute of Surface Chemistry of National Academy of Sciences of Ukraine 17 General Naumov Str., Kyiv, 03164, Ukraine, 2Ivan Franko Zhytomyr State University, 40 V. Berdychevska Str., Zhytomyr 10008, Ukraine The investigation results are shown directed onto development of the concept of creation of magnetosensitive nanocomposites (NC) with multilevel hierarchical nanoarchitecture and functions of biomedical nanorobots. We synthesized nanosized magnetite in monodomain state and magnetosensitive NC based on that (Fe3O4/dimercaptosuccinic acid (DMSA), Fe3O4/γ-aminopropylsiloxane (γ-APS), Fe3O4/polyacrylamide (PAA), Fe3O4/hydroxyapatite (HA), Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiO2, Fe3O4/Al2О3). Isotherms and adsorption kinetics of cisplatin were studied depending on chemical nature of the surface of nanostructures. Adsorption of doxorubicin (DOX) onto the surface of Fe3O4/HА NC from solution in physiological liquid was studied. Magnetic fluids containing Fe3O4/HА/DOX NC were produced and investigated. Using an ensemble of Fe3O4 carriers as a superparamagnetic probe, Langeven’s paramagnetism theory, we appreciated size parameters of their shell, which was confirmed by independent measurements of specific surface area of the nanostructures and thermodynamic sedimentation stability of the corresponding magnetic fluids. The results obtained may be used in development of new forms of magnetocarried medical remedies for targeted delivery, and adsorbents based on NC of superparamagnetic core-shell type with multilevel nanoarchitecture, and for determination, control and optimization of size parameters of its components.
id	oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-645
institution	Surface
keywords_txt_mv	keywords
language	Ukrainian
last_indexed	2025-09-24T17:45:46Z
publishDate	2017
publisher	Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
record_format	ojs
resource_txt_mv	surfacezbircomua/df/df34afd96e7a3ed11d4cab0aa81d28df.pdf
spelling	oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-6452018-12-01T12:03:12Z Synthesis and properties of magnetosensitive polyfunctional nanocomposites for application in oncology Синтез и свойства магниточувствительных полифункциональных нанокомпозитов для применения в онкологии Синтез та властивості магніточутливих поліфункціональних нанокомпозитів для застосування в онкології Abramov, M. V. Kusyak, A. P. Kaminskiy, O. M. Turanska, S. P. Petranovska, A. L. Kusyak, N. V. Gorbyk, P. P. магнетит магніточутливі нанокомпозити адсорбція цисплатин доксорубіцин магнітні рідини розмірні параметри наноструктур The investigation results are shown directed onto development of the concept of creation of magnetosensitive nanocomposites (NC) with multilevel hierarchical nanoarchitecture and functions of biomedical nanorobots. We synthesized nanosized magnetite in monodomain state and magnetosensitive NC based on that (Fe3O4/dimercaptosuccinic acid (DMSA), Fe3O4/γ-aminopropylsiloxane (γ-APS), Fe3O4/polyacrylamide (PAA), Fe3O4/hydroxyapatite (HA), Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiO2, Fe3O4/Al2О3). Isotherms and adsorption kinetics of cisplatin were studied depending on chemical nature of the surface of nanostructures. Adsorption of doxorubicin (DOX) onto the surface of Fe3O4/HА NC from solution in physiological liquid was studied. Magnetic fluids containing Fe3O4/HА/DOX NC were produced and investigated. Using an ensemble of Fe3O4 carriers as a superparamagnetic probe, Langeven’s paramagnetism theory, we appreciated size parameters of their shell, which was confirmed by independent measurements of specific surface area of the nanostructures and thermodynamic sedimentation stability of the corresponding magnetic fluids. The results obtained may be used in development of new forms of magnetocarried medical remedies for targeted delivery, and adsorbents based on NC of superparamagnetic core-shell type with multilevel nanoarchitecture, and for determination, control and optimization of size parameters of its components. Приведены результаты исследований, направленных на развитие концепции создания магниточувствительных нанокомпозитов (НК) с многоуровневой иерархической наноархитектурой и функциями медико-биологических нанороботов. Синтезированы наноразмерный магнетит в однодоменном состоянии и магниточувствительные НК на его основе (Fe3O4/димеркаптосукциновая кислота (ДМСК), Fe3O4/γ-аминопропилсилоксан (γ-АПС), Fe3O4/полиакриламид (ПАА), Fe3O4/гидроксиапатит (ГА), Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiО2, Fe3O4/Al2О3). Изучены изотермы и кинетика адсорбции цисплатина в зависимости от химической природы поверхности наноструктур. Изучены процессы адсорбции доксорубицина (ДР) на поверхности НК Fe3O4/ГА из раствора в физиологической жидкости. Приготовлены и исследованы магнитные жидкости, содержащие НК Fe3O4/ГА/ДР. Используя ансамбль носителей Fe3O4 в качестве суперпарамагнитного зонда, теорию парамагнетизма Ланжевена, оценены размерные параметры их оболочки, что подтверждается независимыми измерениями удельной поверхности наноструктур и термодинамической седиментационной устойчивости соответствующих магнитных жидкостей. Полученные результаты могут быть использованы при разработке новых форм магнитоуправляемых лекарственных средств целевой доставки и адсорбентов на основе НК типа суперпарамагнитное ядро-оболочка с многоуровневой наноархитектурой, а также для определения, контроля и оптимизации размерных параметров ее компонентов. Наведено результати досліджень, спрямованих на розвиток концепції створення магніточутливих нанокомпозитів (НК) з багаторівневою ієрархічною наноархітектурою та функціями медико-біологічних нанороботів. Синтезовані нанорозмірний магнетит в однодоменному стані і магніточутливі НК на його основі (Fe3O4/дімеркаптосукцинова кислота (ДМСК), Fe3O4/γ-амінопропілсилоксан (γ-АПС), Fe3O4/поліакриламід (ПАА), Fe3O4/гідроксиапатит (ГА), Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiО2, Fe3O4/Al2О3). Отримано ізотерми і вивчено кінетику адсорбції цисплатину в залежності від хімічної природи поверхні наноструктур. Досліджено процеси адсорбції доксорубіцину (ДР) на поверхні НК Fe3O4/ГА з розчину у фізіологічній рідині. Виготовлено та досліджено магнітні рідини, що містять НК Fe3O4/ГА/ДР. Використовуючи ансамбль носіїв Fe3O4 &nbsp;як суперпарамагнітний зонд та теорію парамагнетизму Ланжевена, оцінено розмірні параметри їх оболонки, що підтверджено незалежними вимірюваннями питомої площі поверхні наноструктур та термодинамічної седиментаційної стійкості відповідних магнітних рідин. Отримані результати можуть бути використані при розробках нових форм магнітокерованих лікарських засобів спрямованої доставки і адсорбентів на основі НК типу суперпарамагнітне ядро-оболонка з багаторівневою наноархітектурою та для визначення, контролю і оптимізації розмірних параметрів її компонентів. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2017-10-08 Article Article application/pdf https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/645 10.15407/Surface.2017.09.165 Surface; No. 9(24) (2017): Surface; 165-198 Поверхность; № 9(24) (2017): Поверхность; 165-198 Поверхня; № 9(24) (2017): Поверхня; 165-198 3154-8091 3154-8083 10.15407/Surface.2017.09 uk https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/645/645 Авторське право (c) 2017 M.V. Abramov, A.P. Kusyak, O.M. Kaminskiy, S.P. Turanska, A.L. Petranovska, N.V. Kusyak, P.P. Gorbyk
spellingShingle	магнетит магніточутливі нанокомпозити адсорбція цисплатин доксорубіцин магнітні рідини розмірні параметри наноструктур Abramov, M. V. Kusyak, A. P. Kaminskiy, O. M. Turanska, S. P. Petranovska, A. L. Kusyak, N. V. Gorbyk, P. P. Синтез та властивості магніточутливих поліфункціональних нанокомпозитів для застосування в онкології
title	Синтез та властивості магніточутливих поліфункціональних нанокомпозитів для застосування в онкології
title_alt	Synthesis and properties of magnetosensitive polyfunctional nanocomposites for application in oncology Синтез и свойства магниточувствительных полифункциональных нанокомпозитов для применения в онкологии
title_full	Синтез та властивості магніточутливих поліфункціональних нанокомпозитів для застосування в онкології
title_fullStr	Синтез та властивості магніточутливих поліфункціональних нанокомпозитів для застосування в онкології
title_full_unstemmed	Синтез та властивості магніточутливих поліфункціональних нанокомпозитів для застосування в онкології
title_short	Синтез та властивості магніточутливих поліфункціональних нанокомпозитів для застосування в онкології
title_sort	синтез та властивості магніточутливих поліфункціональних нанокомпозитів для застосування в онкології
topic	магнетит магніточутливі нанокомпозити адсорбція цисплатин доксорубіцин магнітні рідини розмірні параметри наноструктур
topic_facet	магнетит магніточутливі нанокомпозити адсорбція цисплатин доксорубіцин магнітні рідини розмірні параметри наноструктур
url	https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/645
work_keys_str_mv	AT abramovmv synthesisandpropertiesofmagnetosensitivepolyfunctionalnanocompositesforapplicationinoncology AT kusyakap synthesisandpropertiesofmagnetosensitivepolyfunctionalnanocompositesforapplicationinoncology AT kaminskiyom synthesisandpropertiesofmagnetosensitivepolyfunctionalnanocompositesforapplicationinoncology AT turanskasp synthesisandpropertiesofmagnetosensitivepolyfunctionalnanocompositesforapplicationinoncology AT petranovskaal synthesisandpropertiesofmagnetosensitivepolyfunctionalnanocompositesforapplicationinoncology AT kusyaknv synthesisandpropertiesofmagnetosensitivepolyfunctionalnanocompositesforapplicationinoncology AT gorbykpp synthesisandpropertiesofmagnetosensitivepolyfunctionalnanocompositesforapplicationinoncology AT abramovmv sintezisvojstvamagnitočuvstvitelʹnyhpolifunkcionalʹnyhnanokompozitovdlâprimeneniâvonkologii AT kusyakap sintezisvojstvamagnitočuvstvitelʹnyhpolifunkcionalʹnyhnanokompozitovdlâprimeneniâvonkologii AT kaminskiyom sintezisvojstvamagnitočuvstvitelʹnyhpolifunkcionalʹnyhnanokompozitovdlâprimeneniâvonkologii AT turanskasp sintezisvojstvamagnitočuvstvitelʹnyhpolifunkcionalʹnyhnanokompozitovdlâprimeneniâvonkologii AT petranovskaal sintezisvojstvamagnitočuvstvitelʹnyhpolifunkcionalʹnyhnanokompozitovdlâprimeneniâvonkologii AT kusyaknv sintezisvojstvamagnitočuvstvitelʹnyhpolifunkcionalʹnyhnanokompozitovdlâprimeneniâvonkologii AT gorbykpp sintezisvojstvamagnitočuvstvitelʹnyhpolifunkcionalʹnyhnanokompozitovdlâprimeneniâvonkologii AT abramovmv sinteztavlastivostímagnítočutlivihpolífunkcíonalʹnihnanokompozitívdlâzastosuvannâvonkologíí AT kusyakap sinteztavlastivostímagnítočutlivihpolífunkcíonalʹnihnanokompozitívdlâzastosuvannâvonkologíí AT kaminskiyom sinteztavlastivostímagnítočutlivihpolífunkcíonalʹnihnanokompozitívdlâzastosuvannâvonkologíí AT turanskasp sinteztavlastivostímagnítočutlivihpolífunkcíonalʹnihnanokompozitívdlâzastosuvannâvonkologíí AT petranovskaal sinteztavlastivostímagnítočutlivihpolífunkcíonalʹnihnanokompozitívdlâzastosuvannâvonkologíí AT kusyaknv sinteztavlastivostímagnítočutlivihpolífunkcíonalʹnihnanokompozitívdlâzastosuvannâvonkologíí AT gorbykpp sinteztavlastivostímagnítočutlivihpolífunkcíonalʹnihnanokompozitívdlâzastosuvannâvonkologíí

Синтез та властивості магніточутливих поліфункціональних нанокомпозитів для застосування в онкології

Institution

Ähnliche Einträge