Новости химической науки > Магнитная губка может быть отжата магнитным полем

Исследователи из Японии и Сингапура разработали губку, которая моет выдавливать из себя свое содержимое в результате воздействия магнитного поля. Губка, которая является системой наномагнитов, может использоваться в качестве капсулы, доставляющей лекарственные препараты в определенные органы человеческого тела.

Магнитные губки впервые были получены в конце 90-х годов ХХ века. Они состоят из наночастиц, связанных между собой молекулами, играющими роль молекулярных пружин. Когда такие губки абсорбируют воду, они расширяются в объеме, при этом изменяются их магнитные свойства – таким образом, магнитные губки могут применяться в качестве элементов сенсоров для определения присутствия воды.

Тосиаки Еноки (Toshiaki Enoki) из Технологического Института Токио получили новый тип более активной молекулярной губки. В состоянии покоя такая губка находится в состоянии максимального расширения, однако при приложении магнитного поля она сжимается в направлении ориентации магнитного поля. Исследователи полагают, что такая магнитная губка может быть заполнена лекарственным препаратом и, при достижении определенного места в организме, может «выдавить» из себя свое содержимое под действием магнитного поля – абсорбция и десорбция может контролироваться магнитами.

Магнитная губка может применяться для контролируемой доставки лекарственных препаратов. (Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2011, DOI: 10.1021/ja204617)

Новая губка состоит из сгруппированных по три наноразмерных магнита из кобальтово-палладиевого сплава, связанных между собой длинными алкильными цепями, в отличие от разработанных ранее магнитных губок наночастицы в новой губке характеризуются чрезвычайно значительным значением магнитного момента. В отсутствие магнитного поля частицы располагаются в статистически-случайном расположении, экспериментально было показано, что вандерваальсовские силы межмолекулярные взаимодействия способствует втягиванию азота в губку. Однако, действие магнитного поля напряженностью 7 Тесла приводит к тому, что наночастицы притягиваются друг к другу, материал сжимается, и азот выталкивается наружу. Эксперименты проводили при температуре около 2K.

Хауме Весиана Миро (Jaume Veciana Miró), эксперт по магнитным губкам из Автономного Университета Барселоны называет работу Еноки прорывом, соглашаясь с исследователями по вопросу о возможности применения новой системы для направленной доставки лекарственных препаратов, подчеркивая, что до настоящего времени магнитные губки применялись только для создания сенсоров, однако другой эксперт – Джатиндер Якхми (Jatinder Yakhmi) добавляет что низкая температура и высокая напряженность магнитного поля не позволяет говорить о немедленном практическом применении новой системы.

Источник: J. Am. Chem. Soc., 2011, DOI: 10.1021/ja204617

метки статьи: #нанотехнологии, #неорганическая химия, #новые материалы, #физическая химия