ЗАСТОСУВАННЯ
ФУНКЦІОНАЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ В БІОЛОГІЇ ТА МЕДИЦИНІ
Можливості застосування функціональних матеріалів в біології і медицині
Виділення клітин (наприклад, ракових клітин) для діагностики
Магнітний транспорт лікарських препаратів
Агенти для контрастування в томографії, а також контрастування поряд з ефектами, обумовленими дією світла
Агенти для гіпертермії (міхрохвильового розігрівання тканин)
Візуалізація біохімічних процесів
Регулювання дії модифікованих ензимів
Люмінесцентні магнітні частинки для вилучення ракових клітин
D. Wang, J. He, N. Rosenzweig, Z. Rosenzweig Nano Letters, 2004, 4, 409-413
Розмір наночастинок 10 нм +/- 15 %
Модифіковані наночастинки γ-Fe2O3 з тіольними і карбоксигрупамиНа поверхні DMSA
на поверхні, що реагують з «квантовими крапками» CdSe/ZnS з (димеркаптосукцинімід) утворенням люмінесцентних магнітних нанокомпозитних частинокдля стабілізації
наночастинок
|
HS |
|
O |
|
|
|
NH |
|
|
|
|
(a) Зображення TEM магнітних наночастинок, покритих |
HS |
|
O |
|
|||
функціоналізованим полімером, шкала 20 нм. (b) Зображення TEM |
|
|
|
композитів з квантовими крапками, шкала 20 нм. (c) Зображення |
|
|
|
окремої частинки, покритої квантовими крапками. Шкала 5 нм. |
|
|
|
Люмінесцентні магнітні частинки для вилучення ракових клітин
D. Wang, J. He, N. Rosenzweig, Z. Rosenzweig Nano Letters, 2004, 4, 409-413
Мікрофотографії флуоресцюючих магнітних наночастинок з квантовими крапками CdSe/ZnS діаметром 3 нм (зелені, а) і 5 нм (червоні, б)
Мікрофотографії флуоресценції і фотографії, отримані методом ТЕМ, наночастинок з іммобілізованим антицикліном Е, зв’язаних з клітинами раку молочної залози MCF-7
Люмінесцентні магнітні частинки для вилучення ракових клітин
D. Wang, J. He, N. Rosenzweig, Z. Rosenzweig Nano Letters, 2004, 4, 409-413
Іммобілізація антицикліну Е миші за допомогою EDAC (1-етил-3-(3-диметиламінопропіл)карбодиіміду)
Магнітний транспорт ліків (потенційний противораковий агент)
H. Gu, K. Xu, Z. Yang, C. K. Chang, B. Xu Chem. Comm., 2005, 4270
Магнітний транспорт ліків (потенційний противораковий агент)
H. Gu, K. Xu, Z. Yang, C. K. Chang, B. Xu Chem. Comm., 2005, 4270
Мікрофотографії наночастинок
(A) Fe3O4 і (B) Fe3O4 з порфірином
(композит 5); мікрофотографії високої роздільної здатності наночастинок
(C) Fe3O4 і (D) Fe3O4 з порфірином (композит 5).
Спектри флуоресценції (λex= 400 нм)
сполуки 4, композиту 5 і 5 після кип’ятіння протягом 30 хвилин в суміші H2O/MeOH
(вставка: фотографія флуоресценції сполуки 5 при λex = 365 нм).
Магнітні наночастинки Fe2MnO4 для контрастування в
томографії
H. Yang, C. Zhang, X. Shi, H. Hu, X. Du, Y. Fang, Y. Mad, H. Wu, S. Yang Biomaterials, 2010, 31, 3667
Принцип роботи – зміна часу релаксації води, що контактує з наночастинками
Фотографії наночастинок, стабілізованих тетраетиленгліколем, отримані методом TEM (a) і ТЕМ високої роздільної здатності (b)
Магнітні наночастинки Fe2MnO4 для контрастування в томографії
(a) Залежність томографічного зображення водних розчинів, що містять наночастинки MnFe2O4, стабілізовані
ТЕГ, від концентрації Fe3+
(b) швидкість релаксації (в одиницях 1/T2) в залежностві від концентрації наночастинок MnFe2O4.
Зображення печінки мишей до обробки (A) і після введення наночастинок MnFe2O4, доза 4,6 мг/кг ваги тіла (B).
Магнітні композитні наночастинки для контрастування в томографії
J.-H. Lee, Y.-w. Jun, S.-I. Yeon, J.-S. Shin and J. Cheon, Angew. Chem., Int. Ed., 2006, 45, 8160.
(a)Схема синтезу наночастинок DySiO2–(Fe3O4)n
(b)будова наночастинок DySiO2–(Fe3O4)n
(c)Синергізм росту відгуку в випадку DySiO2–(Fe3O4)n.