«Магнит для неприятностей»: ученые предложили использовать наночастицы оксида железа для борьбы с токсичными веществами
Российские ученые исследовали сорбционные свойства наночастиц оксида железа в углеродной оболочке. Изучение структуры этих частиц показало их высокую эффективность в процессе извлечения органических красителей из воды. Также эти частицы продемонстрировали пригодность для направленного разрушения клеток карциномы легкого. Работа выполнена сотрудниками подведомственных Минобрнауки России Сибирского федерального университета (СФУ) и Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр Сибирского отделения РАН» (ФИЦ КНЦ СО РАН).
Наночастицы железа часто применяются в медицине и экологии — ученым уже известна их способность нарушать целостность клеточной мембраны раковой опухоли, тем самым уничтожая ее. Также эти наночастицы используют в качестве «многоразовых» сорбентов (очищающих веществ) для тяжелых металлов и органических красителей, остатки которых попадают со сточными водами в реки и озера.
Обычные сорбенты, использующиеся для ликвидации загрязнений, работают длительное время — они адсорбируют (поглощают) загрязняющие вещества, а затем удаляются специалистами или самостоятельно разрушаются, если изготовлены из биоразлагаемого материала. Предлагаемая коллективом красноярских ученых альтернатива — это сорбент многоразового использования, который работает быстро и полностью извлекается из воды после выполнения задачи.
Самое очевидное использование таких «многоразовых» адсорбентов — фильтры, позволяющие наладить рециркуляцию (круговорот) воды с сопутствующим избавлением от отравляющих примесей — пойманными и обезвреженными окажутся не только анионные и катионные красители, встречающиеся в бытовой химии и пищевых продуктах, но и ионы тяжелых металлов, такие как медь и свинец.
Провести анализ воды с помощью метода магнитной сорбции получится даже у открытого водоема — взять небольшую пробу и прогнать ее через фильтр. По словам эксперта, таким образом можно выявить даже самые малые примеси токсикантов, которые могут пропустить лабораторные приборы, не улавливающие значения ниже предельно допустимой концентрации.
Вторым направлением, в котором можно успешно применять наночастицы оксида железа, покрытые углеродной «шубой», считается медицина. Алексей Соколов объяснил, в чем заключается работа наночастиц при проникновении в раковую клетку.
Эксперимент по разрушению клеток карциномы Эрлиха последовательно проводился с использованием низкочастотного чередующегося магнитного поля. Количество клеток, уничтоженных в результате их взаимодействия с наночастицами оксида железа в переменном магнитном поле, на 27% больше относительно контрольных клеток.
Исследование прошло при финансовой поддержке Минобрнауки России, его результаты опубликованы в одном из международных научных изданий.