متخلخل در برابر متراکم - اثر پوشش سیلیکا بر افزایش تباین نانوذرات کاربید آهن در تصویربرداری رزونانس مغناطیسی T2
در بررسی آسایش عرضی (r2) نانوذرات مغناطیسی، علاوه بر خاصیت مغناطیسی نانوذرات، پوشش سطحی نیز از طریق مکانیسم نفوذ، احتباس و برهمکنش با هسته مغناطیسی، تاثیر بسزایی در تغییر آسایش نانوذرات دارد.
با توجه به این موضوع، در این مطالعه، از پوشش سیلیکا با توجه به زیست سازگاری و پایداری شیمیایی برای اصلاح سطح نانوذرات آبگریز کاربید آهن (Fe5C2) استفاده شد. بدین منظور، نانوذرات کاربید آهن به صورت مجزا با سیلیکا متراکم و مزومتخلخل پوشش داده شدند و قابلیت آنها به عنوان عامل تباین MRI مورد بحث و بررسی قرار گرفت.
در ابتدا نانوذرات کاربید آهن با استفاده از اکتادسیل آمین، کربونیل آهن و CTAB از طریق روش تجزیه حرارتی در دمای ۳۵۰ درجه سانتیگراد سنتز شدند. سپس ساختار کریستالی، مورفولوژی و خواص مغناطیسی نانوذرات کاربید آهن به ترتیب با استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD) تصاویر میکروسکوپ الکترونی (TEM) و مغناطیس سنج نمونه مرتعش (VSM) مورد بررسی قرار گرفت. به منظور کار بر این نانوذرات مغناطیسی در حوزه زیست پزشکی لازم است که این نانوذرات در محیط های آبی پراکنده شوند. برای رسیدن به این هدف، سطح آنها با استفاده از دو نوع پوشش سیلیکا متخلخل و متراکم با استفاده از روش میکروامولسیون معکوس پوشش داده شدند. در ادامه، پس از انجام مشخصه یابی، کاربرد این نانوذرات هسته-پوسته به عنوان عامل تباین در MRI مورد بررسی قرار گرفت. نانوذرات کاربید آهن با پوشش سیلیکا مزومتخلخل به دلیل نفوذ آب و برهمکنش بیشتر با هسته مغناطیسی کاربید آهن، آسایش عرضی (457 (mM-1s-1)) بیشتری را در مقایسه با پوشش سیلیکا متراکم (365 (mM-1s-1)) نشان دادند. در حقیقت، فرض برآن است که مولکولهای آب از طریق پوسته سیلیکایی متخلخل می توانند به هسته مغناطیسی دسترسی داشته باشند و شرایط آسایش کره خارجی حاصل شد، که سبب افزایش آسایش عرضی نانوذرات مغناطیسی می شود.
نتایج این تحقیق نشان داد که علاوه بر ویژگی های مغناطیسی نانوذرات، ویژگی های پوشش سطحی از جمله تخلخل نیز با تغییر در مکانیسم آسایش مولکول های آب نقش مهمی در افزایش تباین در تصاویر T2 ایفا می کند. این پژوهش با استفاده از خدمات آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز انجام شده است و در سال January 2020 به چاپ رسیده است.
برای مشاهده منابع کلیک کنید.
اسامی پژوهشگران:
فاطمه احمدپور، حمید دلاوری، سید عباس شجاع الساداتی
نوشته های مرتبط