Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег РИА Наука
РИА Наука

Сибирские ученые изучили новый тип нанопластин для применения в медицине

МОСКВА, 1 ноя — РИА Новости. Ученые из Института физики имени Л. В. Киренского Красноярского федерального исследовательского центра Сибирского отделения РАН совместно с коллегами из Сибирского федерального университета впервые изучили магнитные свойства, структуру и состав новых наночастиц семейства халькогенидов (элементов 16-й группы периодической системы, к которым относятся кислород, сера, селен, теллур, полоний и ливерморий). Итоги международного проекта, получившего поддержку совместного гранта СО РАН и Министерства науки и технологий Тайваня, опубликованы в научных журналах Journal of Alloys and Compounds и Journal of Magnetism and Magnetic Materials

Двухмерный магнит из трийодида хрома, созданный учеными из США
Физики создали первый "плоский" двухмерный магнит

Магнитные наноматериалы сегодня активно применяются в самых разных технологиях — от биосенсоров до устройств обработки информации со сверхвысокой плотностью записи. Надежность и возможность применения этих приборов во многом зависит от свойств используемого материала. Например, нестабильность магнитной ячейки (единицы информации) в жестком диске может привести к потере данных. 

А для применения в медицине наночастицы должны обладать не только магнитными свойствами (для осуществления управления ими), но еще и совместимостью с тканями человеческого тела и способностью сохранять намагниченность при температуре 36-38С. Необходимые свойства (стабильность, нетоксичность, приемлемая температура эксплуатации, конкретные магнитные характеристики) в совокупности проявляются лишь у небольшой доли материалов.

Водоросли. Архивное фото
Российские ученые создали наночастицы для вакцин на основе водорослей

Перспективным кандидатом на роль материалов для биосенсоров стали наночастицы CuxFexCrSe. Нижний индекс элементов отображает их концентрации (число частиц на единицу объема) в соединении. Было создано три образца, отличающихся значением параметра х: х = 0; х = 0,2; х = 0,4. 

Частицы синтезировали в Национальном университете Пинтунга (Тайвань) методом термического разложения. Хлориды металлов и порошка селена с различными соотношениями компонентов обрабатывали органическим растворителем, стойким к высоким температурам. В результате этого процесса были синтезированы монокристаллические наночастицы в виде пластин диаметром 20-30 нанометров и толщиной семь нанометров, которые были изучены российскими учеными.

"Последние годы характеризуются интенсивным развитием спинтроники — одной из новых областей современной электроники, основанной на использовании магнитного момента (так называемого спина) электрона, что позволяет управлять электрическим током с помощью магнитного поля. Наиболее перспективными считаются материалы, где появляется возможность целенаправленно воздействовать на ориентацию спинов наибольшего количества электронов — аналог коэффициента полезного действия у разных приборов. Одной из групп материалов такого рода являются халькогениды с общей формулой MCrX (где M может обозначать кадмий, кобальт, медь, железо, ртуть, цинк, а X — селен, серу, теллур). Соединение CuCrSe выделяется из всего этого ряда, оно обладает наибольшей величиной температуры (157С), при которой намагниченность материала сохраняется без постоянного приложения внешнего поля, что используется в магнитной записи информации", — поясняет автор исследования, главный научный сотрудник Института физики Сибирского отделения РАН Ирина Эдельман.

© Иллюстрация РИА Новости . Алина ПолянинаТак художник представил себе электроны с разной ориентацией собственных магнитных моментов
Так художник представил себе электроны с разной ориентацией собственных магнитных моментов

Ученые наблюдали взаимодействие таких частиц друг с другом. Было установлено, что образцы со значением х = 0 и х = 0,2 имеют тенденцию образовывать своего рода "стопки", состоящие из ориентированных плоскостями друг к другу пластин.

Цель исследования состояла в установлении взаимосвязи между структурными характеристиками наночастиц и их магнитными свойствами. В отсутствие внешнего магнитного поля при образовании "стопки" магнитные моменты (так называют величину, характеризующую магнитные свойства вещества) соседних нанопластинок направлены противоположно друг другу. Таким образом, суммарный магнитный момент всех частиц близок к нулю. При приложении поля все моменты выстраиваются по его направлению.

© Иллюстрация РИА Новости . Алина ПолянинаНаправление магнитного момента нанопластин
Направление магнитного момента нанопластин

"В результате появляется суммарный момент "стопки", что позволяет с помощью магнитного поля перемещать ее куда нужно. Это может быть использовано для практических приложений, например, в технологиях современной медицины. Изученные нами частицы в целом дружественны биологическим тканям и могут быть задействованы при точечной доставке лекарств к пораженным участкам человеческого организма", — отмечает Сергей Жарков, старший научный сотрудник Института физики Сибирского отделения РАН, заведующий лабораторией электронной микроскопии Центра коллективного пользования Института инженерной физики и радиоэлектроники Сибирского Федерального Университета.

Рекомендуем
Лечение пациентов в центральной больнице города Ухань
В Китае рассказали о новых симптомах и способах передачи коронавируса
Аэропорт Толмачево
Пассажирский самолет запросил экстренную посадку в Новосибирске
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала