Nanocząstki magnetyczne pokryte mieszaniną chitozanu i poli(kwasu akrylowego) dla aplikacji biomedycznych

Abstract

W ostatnich latach wzrasta zainteresowanie projektowaniem, syntezą i zastosowaniem nanocząstek w wielu dziedzinach nauki. Szczególną klasą nanocząstek są nanocząstki magnetyczne, których rdzeń bazuje na magnetycie (Fe3O4), wykazującym właściwości superparamagnetyczne (Rys. 1.) [1]. Nanocząstki magnetyczne są szeroko wykorzystane w naukach biomedycznych, m.in. w hipertermii magnetycznej, dostarczaniu leków oraz detoksykacji płynów biologicznych (ustrojowych) [2]. Rdzeń magnetytowy wymaga pokrycia stabilizatorem, od którego zależą właściwości nanocząstek magnetycznych. Jednymi z szeregu stabilizatorów polimerowych stosowanych do pokrywania magnetytu są chitozan oraz poli(kwas akrylowy) (PAA). Standardowymi metodami otrzymywania nanocząstek magnetycznych przy użyciu PAA, jako stabilizatora są termiczna polimeryzacja lub kopolimeryzacja kwasu akrylowego (AA) na powierzchni rdzenia magnetytu [3,4]. Metody te są jednak czasochłonne i kosztowne. Alternatywą dla tych metod jest pokrywanie nanocząstek magnetytu PAA na drodze fotopolimeryzacji. Czysty monomer kwasu akrylowego poddano procesowi fotopolimeryzacji, a kinetykę fotopolimeryzacji wykonano przy pomocy spektroskopii FTIR. Pasmo przy długości fali 1635 cm-1, odpowiadające drganiom rozciągającym C=C zostało wybrane do obliczenia stopnia konwersji monomeru. Strukturę i morfologię otrzymanych nanocząstek scharakteryzowano za pomocą spektroskopii ATR-FTIR, analizy rentgenograficznej oraz transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Zbadano również rozmiar otrzymanych nanocząstek metodą DLS (Nanosizer).

Literatura: [1] Chełminiak D., Ziegler-Borowska M., Kaczmarek H., Synthesis of magnetite nanoparticles coated with poly(acrylic acid) by photopolymerization, Materials Letters 164 (2016) 464-467, [2] Ziegler-Borowska M., Chełminiak D., Siódmiak T., Sikora A., Marszałł M.P., Kaczmarek H., Synthesis of new chitosan coated magnetic nanoparticles with surface modified with long-distanced amino groups as a suport for bioligands binding, Materials Letters 132 (2014) 63-65, [3] Wu Y., Guo J., Yang W., Wang C.H., Fu S., Preparation and characterization of chitosan-poly(acrylic acid) polymer magnetic microspheres, Polymer 47 (2006) 5287-5294, [4] Guo L., Liu G., Hong R.Y., Li H.Z., Preparation and characterization of chitosan poly(acrylic acid) magnetic microspheres, Marine Drugs 8 (2010) 2212-2222.