Определение окислительного возраста может показать, как старение влияет на свойства наноматериала

Наночастицы оксида железа используются в заместительной терапии железа, обнаружении дозорных узлов и других биомедицинских применениях. Новое исследование направлено на то, чтобы понять, как эти материалы стареют, и как старение может изменить их безопасность или функциональные профили.

В объемных порошках окисление магнетита до маггемита показано изменением цвета от черного до красного, но в наночастицах это не почти так легко отличить две фазы. (Кредит – Лара Богарт)

Впервые в лаборатории была проведена лабораторная мессбауэровская спектроскопия с анализом «центра тяжести», что позволило ученым количественно определить диффузионное окисление магнетита в маггемит и контролировать процесс. В публикациях Applied Physics Letters, опубликованных AIP Publishing, исследование поможет понять механизмы старения в наноматериалах и как эти эффекты влияют на то, как они взаимодействуют с человеческим телом.

«Почти вопрос о том, как этот материал окисляется с течением времени», сказал д-р Квентин Панкхерст. « Нам нужна дополнительная информация об этом. Этот метод помогает нам узнать, что происходит, поскольку продукты сидят на полке».

Дифференцирование двух форм наночастиц оксида железа очень сложно, что привело к неформальному соглашению об именах образцов «магнетит / маггемит», когда их состав не идентифицирован. Мессбауэровская спектроскопия использует ядерные гамма-лучи для расчета того, какая часть образца содержит атомы железа с зарядом +2, найденным в магнетите, по сравнению с зарядом +3, который преобладает в маггемите. Эти тонкие измерения обрабатываются с помощью вычислений центра тяжести, и вместе данные дают более широкую картину образца.

Кроме того, тест не повредит образцы, поэтому ученые могут контролировать окисление наночастицы оксида железа в течение длительного периода времени.

В будущем команда стремится расширить свой метод до более широкого диапазона образцов магнетита и маггемита и поможет другим ученым лучше понять, как возраст наноматериала коррелирует с его функциональными особенностями.

«Мы поставили вопрос о том, влияет ли окислительное старение на частицы, но мы не видели, если это так или нет», – сказал он. « Теперь есть идея, что старение продолжается, и это еще один параметр, который мы не измеряли. Я был бы рад, если бы другие люди исследовали эту взаимосвязь между функцией и старением в своих собственных материалах». ]

Source link