В настоящее время получение различных магнитных наноматериалов представляет интерес, как с практической, так и фундаментальной точки зрения. Среди огромного многообразия магнитных материалов особую роль играют ферриты со структурой шпинели (MFe2O4), так как магнитные свойства данного класса материалов можно легко варьировать путём выбора металла M2+. Наноразмерные материалы на основе ферритов, а также их водные и неводные дисперсии, находят широкое применение во множестве важных технологических приложений: магнитная запись, катализ, медицинская томография с использованием ядерного магнитного резонанса, доставка лекарств, биомедицина и т.д.
Авторы работы, опубликованной в журнале ACSNano, предложили и детально разработали достаточно простой метод синтеза нанотрубок и наноколец на основе оксида железа. Сами нанотрубки оксида железа различной длины и толщины были получены гидротермальной обработкой раствора хлорида железа (III) в присутствие дигидрофосфата аммония. Далее за счёт процессов окисления/восстановления при повышенных температурах были синтезированы нанотрубки из смешанного оксида железа (магнетита) и маггемита; пропитка солями различных двухвалентных металлов (Ni2+, Co2+, Cu2+, Mn2+) с последующим гидролизом солей в щелочном растворе и отжигом приводит к формированию нанотрубок феррита состава MFe2O4 (Рисунок 1). Полученные материалы были охарактеризованы с помощью просвечивающей микроскопии, рентгенофазового анализа и рамановской спектроскопии, которые подтвердили образование указанных выше соединений в ходе термического воздействия.
На рисунке 2 представлены данные магнитных измерений. В экспериментах по изучению каталитической активности нанотрубки на основе магнетита по сравнению наночастицами аналогичного состава и размера показали на порядок большую константу скорости каталитической реакции, в частности благодаря большей площади поверхности, что позволяет рассматривать этот материал в качестве перспективного для иммунологического анализа. Далее за счёт «сшивки» квантовых точек CdSe/ZnS с нанокольцами на основе магхемита были получены флуоресцирующие магнитные наночастицы (Рисунок 3-4), которые могут быть использованы, во-первых, для визуализации раковых клеток, во-вторых, для локальной гипертермии и, в-третьих, для сепарации раковых клеток в поле постоянного магнита.
Учёные уверены, что данная технология открывает новые возможности для улучшения уже существующих различных биологических методов борьбы с раковыми заболеваниями, а также для разработки новых.
