Наночастинки заліза-платини (наночастинки FePt) – це тривимірні надґратки, що складаються з приблизно рівного атомного співвідношення Fe та Pt.
За стандартних умов наночастинки FePt існують у гранецентрованій кубічній фазі, але можуть переходити в хімічно впорядковану гранецентровану тетрагональну фазу в результаті термічного відпалювання. Наразі існує багато методів синтезу, таких як вода-в-олії, одностадійний термічний синтез з металевими прекурсорами та обмінно-зв'язане складання для виготовлення наночастинок FePt Важливою властивістю наночастинок FePt є їхній суперпарамагнітний характер при розмірах нижче 10 нанометрів. Суперпарамагнітизм наночастинок FePt зробив їх привабливими кандидатами для використання як агенти для МРТ/КТ- сканування та матеріали для магнітного запису високої щільності.
Властивості Різні властивості наночастинок заліза-платини дозволяють їм функціонувати різними способами. У стандартних умовах наночастинки FePt існують у гранецентрованій кубічній фазі діаметром від 3 до 10 нанометрів. Однак, після додавання тепла структура стає гранецентрованою тетрагональною.
Рослинні віруси, такі як та вірус мозаїки тютюну, збільшують середній радіус наночастинок FePt шляхом прямої мінералізації. Вірус діє як природний шаблон для монодисперсних наночастинок діаметром до 30 нанометрів.
Синтез Ці магнітні металеві добавки до платини знижують загальну чутливість до окиснення, зберігаючи при цьому бажані магнітні властивості. У поєднанні наночастинки FePt можна синтезувати для медичного застосування. Один із методів синтезу використовує технологію опромінення лазером розчинів, що містять залізо та платину, для об'єднання цих двох сплавів. Лазерний промінь випромінюється на суміш ацетилацетонату заліза (III) та ацетилацетонату платини (II) у співвідношенні 4:1, розчинену в метанолі.
Альтернативний метод синтезу включає спільне відновлення (H2PtCl6) та хлориду заліза (II) у мікроемульсіях вода-в-олії за допомогою борогідриду натрію (NaBH4). При відпалюванні нормальна гранецентрована кубічна структура перетворюється на гранецентровану тетрагональну конфігурацію, що забезпечує продукт з вищою щільністю , корисний для багатьох застосувань носіїв інформації.
Для твердотільних застосувань наночастинки FePt можна синтезувати на підкладці шляхом безпосереднього спільного Fe та Pt.
Застосування
Магнітне сховище Наночастинки FePt є перспективними матеріалами для магнітних носіїв запису надвисокої щільності завдяки їхній високій коерцитивній силі. Вища коерцитивна сила вказує на те, що матеріал нелегко розмагнічується. Після відпалу при 700 °C плівка може мати коерцитивну силу до 14 кЕ порівняно зі звичайними жорсткими дисками, які мають коерцитивну силу 5 кЕ. Також вирощували наночастинки з коерцитивною силою до 37 кЕ.
Медицина
Завдяки своєму суперпарамагнетизму та контрольованій формі, розміру та поверхні, наночастинки заліза-платини мають великий потенціал для розвитку медицини в багатьох галузях, включаючи візуалізацію, виявлення патогенів та таргетну терапію раку. Наночастинки можна кон'югувати з антитілами для тканинно-специфічної доставки, що забезпечує систематичний спосіб налаштування для будь-якої з технологій. Наночастинки FePt придатні для КТ-сканування завдяки їхній сильній здатності поглинати рентгенівські промені. Наночастинки FePt також є нетоксичною, більш стійкою альтернативою йодованим молекулам, які шкідливі для нирок і живуть в організмі лише короткий час. Суперпарамагнітні властивості наночастинок та систематичний метод кон'югації лігандів з поверхнею FePt роблять їх життєздатними носіями для виявлення патогенів, таких як грампозитивні бактерії. Антитіла до бактерій, кон'юговані з наночастинкою FePt, зв'язуються з бактеріями, а магнітні диполі використовуються для виявлення кон'югату наночастинок FePt з бактеріями. Прикріпленням пептидів до поверхні гранецентрованих кубічних наночастинок FePt цитотоксичне залізо може бути доставлене до певних місць та поглинене з високою селективністю. Фосфоліпідне покриття FCC-FePt запобігає вивільненню Fe. Після потрапляння в клітину низький pH внутрішньоклітинного середовища лізосом руйнує фосфоліпідний бішар. Розкладання перекису водню на активні форми активних форм кисню, каталізоване Fe, призводить до окиснення ліпідів мембран, пошкодження ДНК та білків, а також до загибелі пухлини.
Примітки