Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Научные группы: Лаборатория магнетизма наноструктур

Организация
Ключевые слова
Область деятельности
  • Наноматериалы
  • Физика магнитных явлений
Научные интересы
    биосовместимые магнитные наночастицы и материалы
Контактная информация
Телефон +7 495 108-44-98
Факс +7 495 320-94-50
Электронная почта nvn@lt.phys.msu.ru
Индекс 119899
Адрес Кафедра физики низких температур. Физический факультет МГУ им М.В.Ломоносова 119899 Ленинские Горы, Москва
Страница научной группы в интернете
Научный коллектив
    Никифоров Владимир Николаевич, старший научный сотрудник, доцент, кандидат наук
Описание
Получены и исследованы наночастицы для магнитной гипертермии.
    Задача создания магнитных наночастиц с температурой Кюри, близкой к температуре человеческого тела и способных нагреваться до +43 - +45 oC, чрезвычайно актуальна в онкологии, поскольку позволяет реализовaть локальный нагрев тканей переменным электромагнитным полем, при этом не повреждая здоровые ткани. Медицинское значение метода гипертермии заключается в возможности лизировать изнутри солидные опухоли, особенно больших размеров, и либо делать их операционно- и химиотерапевтически пригодными, либо избежать хирургического вмешательства в труднодоступных и косметически видных местах, ограничиваясь последующими курсами химиотерапии. Такие препараты делают возможным “саморегулирование” температуры, поскольку выше температуры Кюри магнитная наночастица становится парамагнитной и теряет возможность эффективно разогреваться внешним переменным электромагнитным полем.

Синтез и магнитные свойства наночастиц ферритов.
     Синтез наночастиц осуществляется как методом соосаждения, так и другими методами. Замещение железа в ферритах гадолинием, цинком , марганцем, никелем позволяло изменять температуру Кюри , скорость разогрева в переменном магнитном поле (SAR), величину насыщения удельной намагниченности. Размер наночастиц составлял (≈10 nm) и контролировался с помощью TEM. Определялась скорость разогрева частиц во внешнем электромагнитном поле. Измерялись магнитные свойства на SQUID магнитометре и вибромагнетометре. Исследовались ЭПР спектры наночастиц.
    Установлено, что допирование Gd слабо влияет на температуру Кюри. Наночастицы с низким содержанием гадолиния 0.1 – 0.2 имеют параметры, перспективные для применеия в гипертермии. Эти наночастицы можно использовать для локальной магнитной гипертермии, поскольку их скорость нагрева в магнитном поле близка к скорости нагрева магнетита.     Определялась возможность разогрева частиц во внешнем электромагнитном поле.
    Присутствие ионов гадолиния и железа позволяет использовать данные наночастицы для комбинированной Т1 и Т2 диагностики в ЯМР томографии.
    Проведено исследование влияния различных допантов, условий синтеза и последующей обработки на магнитные свойства наночастиц Fe3O4.

Магнитные свойства наночастиц манганитов.
    Альтернативой гадолиний-марганец-цинк замещенным ферритам являются наночастицы манганитов, которые имеют температуру магнитного упорядочения вблизи 300 К. С помощью SQUID магнетометра и ЭПР спектрометра исследовались магнитные свойства наночастиц манганитов. Исследования, проведенные с образцами La0.8Sr0.2MnO3 подтвердили перспективность таких наночастиц для электромагнитной гипертермии. Однако требуется проведение тестирования на токсичность.

Как сделать металлические наночастицы пригодными для введения человеку.
    Непокрытые металлические наночастицы слипаются в ком в водной среде, их обычно хранят в суспензиях в масляных растворителях. При введении в организм животного они немедленно образуют тромбы сосудов и приводят к разрыву и некрозу тканей. Чтобы добиться биосовместимости и снижения токсичности наночастицы покрывают декстраном. Золи декстран-феррита, растворенные в воде, использовались для индукционной магнитной гипертермии, проводимой на линейных мышах BDF1, с перевитыми опухолями и для тестирования in vitro на человеческих опухолевых клеточных линиях. Гипертермическое воздействие ферримагнитной жидкости, помещенной в переменное магнитное поле, определяется магнитными характеристиками наночастиц.

Получение Gd- содержащих соединений ДНК.
    Проведены первые эксперименты по получению ДНК-Gd препаратов для нейтронозахватной терапии. Применялись нейтронные, магнитные (SQUID), ЭПР, ЯМР, оптические методы исследования. Присутствие ионов гадолиния позволяет использовать данные объекты диагностики в ЯМР томографии.
    Исследовано связывание трехзарядного иона гадолиния с одноцепочечной ДНК, а именно с кольцевыми, линейными плазмидными ДНК, а также двухцепочечной ДНК в составе жидкокристаллической дисперсии холестерической фазы. Проводились электрофорез соединений ДНК, трансфекция эукариотических клеток. Показано, что Gd жестко, по всей видимости ковалентно, связывается с кольцевыми и линейными молекулами ДНК, нарушая ее пространственную структуру и возможность репортерного гена плазмиды экспрессировать белок в трансфецированных клетках .
    Установлено, как магнитными методами , так и нейтронноактивационными методами, что в В-фазе трехзарядные ионы гадолиния могут связываться с фосфатными группами (локализуясь на месте натрия) , в количестве 1:1.5 . Не исключена также локализация ионов Gd3+между парами оснований в случае линейных ДНК (в области “малой бороздки”).
    Установлено, ДНК-Gd препараты со столь большим 300мг/мл содержанием гадолиния могут быть перспективна для нейтронозахватной терапии, где критична начальная концентрация материнских ядер. Достигнутая плотность Gd более 300 мг/мл может быть использована для нейтронозахватной терапии при использовании портативных источников тепловых нейтронов.


Уникальное оборудование
  • SQUID магнетометр
  • Атомный силовой микроскоп NanoWizard JPK c магнитными и электрическими кантилеверами
  • Конфокальный микроскоп Leica
  • Рефрижератор растворения Oxford TLE200
Оборудование
  • Вибрационный магнетометр PARC 155
  • Леофильная сушилка
  • Роторный испаритель
  • Электроизмерительные приборы Keithley
Уникальные методики
  • Исследование магнитных свойств наночастиц при сверхмалых концентрациях магнитных атомов от сверхнизких температур до 300 °С.
  • Коньюгирование модифицированных PEG наночастиц c антителами.
Научные связи
  • НОУ «Прогрессивные медицинские исследования», Москва, Россия
  • РОНЦ им. Н.Н.Блохина, Москва, Россия
  • РХТУ им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
  • ФНМ МГУ им. М.В.Ломоносова, Москва, Россия
Наиболее значимые публикации
Brusentsova T N., Brusentsov N A., Kuznetsov V D., Nikiforov V N., "Synthesis and investigation of magnetic properties of Gd-substituted Mn-Zn ferrite nanoparticles as a potential low-TC agent for magnetic fluid hyperthermia." // Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2005, 293, 298 - 302

Yevdokimov Yu. M., Salynov V. I.,. Kondrashina O. V, Borshevskiy V. I., Semenov S. V., Gasanov A. A., Reshetov I. V., Kuznetsov V. D., Nikiforov V. N., Akulinichev S. V.,. Mordovskoi M. V, Potashev S I.,. Skorkin V. M., "Particles of liquid-crystalline dispersion formed by (nucleic acid – rare earth element) complexes as a potential platform for neutron capture therapy." // Int J Biol Macromol., 2005, 37 (4), 165 - 173

Yevdokimov Y M., Skuridin S G., Nechipurenko Y D., Zakharov, Salynov V. I., Nikiforov V.N., "Nanoconstructions based on double-stranded nucleic acids." // International Journal of Biological Macromolecules, 2005, 36, 103 - 115

Koksharov Yu.A,. Nikiforov V.N,. Kuznetsov V.D and Khomutov G.B, "Magnetic resonance properties of La0.8Sr0.2MnO3 small particles" // Microelectronic Engineering, 2005, 81 (2-4), 169

Праздничная Наноразноцветность
Праздничная Наноразноцветность

Биоразлагаемые полимеры
6 мая 2022 г. в 10:00 мск. через Zoom (в дистанционном формате) состоится лекция "Полимерные материалы. Биоразлагаемые полимеры" д.х.н., проф., зам. декана химического факультета МГУ С.С.Карлова.

Жизненный цикл полимерных материалов
5 мая 2022 г. в 15:00 мск. через Zoom (в дистанционном формате) состоится лекция "Жизненный цикл полимерных материалов" члена - корреспондента РАН, профессора, доктора химических наук, заведующего кафедрой высокомолекулярных соединений химического факультета МГУ А.А.Ярославова.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Насадка на фотокамеру из метаматериала как компактный поляриметр. Напечатанные на принтере композиты из нанокристаллов целлюлозы и эпоксидной смолы по прочности подобны перламутру. Дилемма “поле или частота” в магнитной гипертермии. Коллоидный аптасенсор на основе SERS для определения коронавируса SARS-CoV-2. Украшение из иттрия сберегает водород.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2022 году
коллектив авторов
24 - 27 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Пятилетка Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!": что было и что может быть в будущем
Е.А.Гудилин , А.А.Семенова
Уже более 15 лет живет и развивается Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!". За всю историю Олимпиады было предложено много инновационных решений, охват олимпиадой составил более 50 000 участников по всей Российской Федерации и странам ближнего зарубежья. В статье приводятся статистические данные по Олимпиаде и возможные пути ее дальнейшего развития.

Жизненный цикл материалов
Коллектив авторов
В рамках Научно – Образовательной Школы МГУ “Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды” с 8 февраля 2022 года и до 31 марта 2022 года факультет наук о материалах и химический факультет МГУ начинают чтение уникального курса "Жизненный цикл материалов".

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.