Magnetic Properties of Fluids Based on Polyfunctional Nanocomposites of Superparamagnetic Core–Multilevel Shell Type

Абрамов, М. В.; Turanska, S. P.; Gorbyk, P. P.

doi:10.15407/mfint.40.10.1283

Cited by 12 publications

(6 citation statements)

References 29 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In this work, nanosize single-domain Fe 3 O 4 in the superparamagnetic state was used as a magnetically sensitive mineral matrix for the synthesis of core-shell type structures with a carbon surface. Such MNPs became uniformly magnetized throughout the volume at any values and directions of the external magnetic field H [25][26][27]29].…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

“…Among the nanodisperse magnetically sensitive materials used to create multifunctional MNCs, magnetite (Fe 3 O 4 ) and its modified forms occupy an important place due to their unique physicochemical and biological properties [15][16][17][18][19][20]. In particular, MNCs based on single-domain Fe 3 O 4 with a core-shell structure and hierarchical multilevel nanoarchitecture are capable to performing a theranostic complex of functions characteristic of medical-biological nanorobots [20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30]: recognition of microbiological objects in biological environments; targeted delivery of drugs to target cells and organs and deposition; complex local chemo-, immuno-, neutron-capture-, hyperthermic-, photodynamic therapy and real-time diagnostics; detoxification of the body by adsorption of cell decomposition residues, viral particles, heavy metal ions, etc. and their removal by magnetic field.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Magnetosensitive Nanocomposite Fe3O4/Al2O3/С Synthesis and Properties

2023

Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii

View full text Add to dashboard Cite

The processes of carbonization of sucrose-containing coatings on the surface of single-domain magnetite and magnetosensitive nanocomposite (MNC) Fe 3 O 4 /Al 2 O 3 are studied. The MNC with a carbon surface is synthesized by the method of low-temperature pyrolysis of carbohydrates. As revealed, the used heat-treatment mode does not lead to deterioration of the magnetic characteristics of magnetite under the condition of preliminary creation of a protective layer of alumina on its surface. Differential thermal analysis (DTA) in combination with differential thermogravimetric analysis (DTGA) and programmed temperature-desorption mass spectrometry show that the carbonization of sucrose under these conditions is complete. The shape and dimensions of the Fe 3 O 4 , Fe 3 O 4 /Al 2 O 3 and Fe 3 O 4 /Al 2 O 3 /С MNCs are investigated by the TEM method. As established, the values of the specific saturation magnetization of MNCs are consistent with the corresponding changes in the mass fraction of magnetite in the Fe 3 O 4 /Al 2 O 3 and Fe 3 O 4 /Al 2 O 3 /С structures. The results of TEM studies and magnetic measurements indicate the formation of the Fe 3 O 4 /Al 2 O 3 and Fe 3 O 4 /Al 2 O 3 /С MNCs by the core-shell type. Methylene blue is used to study the adsorption activity of the Fe 3 O 4 /Al 2 O 3 /С MNC surface. The results of the work can be used in the development of new magnetically controlled adsorption materials for medical-biological purposes. Досліджено процеси карбонізації сахарозовмісних покриттів на поверхні однодоменного магнетиту та магнеточутливого нанокомпозиту (МНК) Fe 3 O 4 /Al 2 O 3 . Методом низькотемпературної піролізи вуглеводів синтезовано МНК з вуглецевою поверхнею. Встановлено, що використовуваний режим термооброблення не призводить до погіршення магнетних характеристик магнетиту за умови попереднього створення на його поверхні захисного шару оксиду Алюмінію. Диференційна термічна аналіза (ДТА) у поєднанні з диференційною термоґравіметричною

show abstract

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Magnetosensitive Nanocomposite Fe3O4/Al2O3/С Synthesis and Properties

2023

Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…1 наведено схему багаторівневого магнітокерованого нанокомпозиту, здатного розпізнавати органи-мішені чи клітини-мішені для адресної доставки і депонування в них протипухлинних лікарських засобів, а також виконувати діагностичні, терапевтичні та відновлювальні функції, характерні для медичних нанороботів. Концепцію створення таких нанокомпозитів було запропоновано нами і на сьогодні вже добре опрацьовано з наукової та практичної точок зору [1][2][3][4][5][6][7][8][9].…”

Section: нові спеціальні матеріали та покриття що ефективно поглинают...unclassified

“…Тому спочатку ми синтезували та вивчили властивості широкого асортименту експериментальних наноматеріалів з магнітними і діелектричними втратами. До них, зокрема, належать матеріали на основі речовин з розвиненою поверхнею і фазовими нестабільностями типу метал-діелектрик, метал-напівпровідник, провідник-надпровідник [17], нанорозмірні ферити та їх тверді розчини [6][7][8][9], багатостінні вуглецеві нанотрубки (БВНТ) та нановолокнисті структури [18,19], графенові нанопластини та їх нанокомпозити [20], метал-вуглецеві нанокомпозити типу ядро-оболонка [21], нанорозмірні напівпровідникові та іонпровідні структури [22][23][24] тощо.…”

Section: нові спеціальні матеріали та покриття що ефективно поглинают...unclassified

Нові Спеціальні Матеріали Та Покриття, Що Ефективно Поглинають Електромагнітне Інфрачервоне Та Інші Випромінювання

Горбик¹

2023

Visn. Nac. Akad. Nauk Ukr.

View full text Add to dashboard Cite

У доповіді наведено найважливіші результати фундаментальних та прикладних досліджень, проведених в Інституті хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України та спрямованих на розроблення нових перспективних спеціальних матеріалів і покриттів, що ефективно поглинають електромагнітне надвисокочастотне та інфрачервоне випромінювання, а також задовольняють певні вимоги щодо масогабаритних і кліматичних характеристик. Сфера застосування таких покриттів охоплює широке коло об’єктів різного призначення, що використовуються на суші, воді, в повітрі і навіть у космосі, а їх розроблення є актуальною проблемою, яка має важливе науково-технічне та оборонне значення.

show abstract

“…In these works [5,6], the ideas have been developed for creation of multilevel magnetically sensitive nanocomposites (NC) with a hierarchical nanostructure, which [7,8] have a complex of functions characteristic for biomedical nanorobot: recognition of microbiological objects in biological environments; targeted delivery of medicines to specific cells and organs, and deposit; complex therapy with chemo-, immune, neutron capture radiation, photodynamic, hyperthermic methods and realtime diagnostics; adsorption of cellular decomposition remnants, ions of heavy metals, viral particles, and their removal from the body through an external magnetic field. It should be noted that for today, the concept of magnetically sensitive NC with multilevel hierarchical nanoscale architecture and functions of nanorobots was experimentally substantiated and confirmed through chemical construction of core-shell type nanostructures with complex multilevel hierarchical structure, their combined research and comprehensive check of the capability to perform these functions effectively [9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Magnetically sensitive nanocomposites and magnetic liquids based on magnetite, gemcitabine, and antibody HER2

Petranovska¹,

Абрамов²,

Опанащук³

et al. 2019

Him. Fiz. Tehnol. Poverhni

View full text Add to dashboard Cite

The processes of adsorption of gemcitabine (GC) on the surface of nanosized singledomain magnetite (Fe 3 O 4) have been investigated. Under the experiment conditions, the value of adsorption capacity A was ~ 37.2 mg/g, the extraction extent U = 33.13 %, the separation factor E = 82.58 mL/g. It has been determined that adsorption corresponds to the Freundlich model. The magnetic properties of nanocomposites (NС) Fe 3 O 4 @GC have been investigated. The average value of the thickness of the adsorbed layer of GC in the composition of Fe 3 O 4 @GC NC is 2.4±0.1 nm, as evaluated by the method of magnetic granulometry. Magnetic liquids (ML) have been synthesized based on magnetite and physiological solution (PS) stabilized with sodium oleate (Ol.Na) and polyethylene glycol (PEG), which contain GC and antibody (AB) HER2 (Fe 3 O 4 @GC/Ol.Na/PEG+PS). The properties of ML were investigated as well as cytotoxic/cytostatic activity with respect to HepG2 hepatocellular carcinoma of human liver. Parameters of ML based on magnetite were found: Fe 3 O 4 concentration-14 mg/mL, Fe 3 O 4 particle size-4-22 nm, average size of Fe 3 O 4 particles-10.8 nm; the average size of Fe 3 O 4 particles stabilized with sodium oleate-16.8 nm, saturation magnetization M ∞ = 14.1±2.5 % Gs, hypsometric height-25±10 % cm, viscosity η = 1.14±3 % mPa•s, density ρ ML = 1.14 ± 1.0 % g/cm 3 , the concentration of GC was 1.25 mg/mL, that of HER2 AB was 3.75 μg/mL. We have obtained the calculated and graphic data concerning the dependence of the surface area and the specific magnetization of saturation of Fe 3 O 4 @GC/Ol.Na/PEG on the thickness of GC layer, which can be useful for predicting of the nanoscale architecture of magnetically sensitive NC and ML in the manufacture of relative drugs. The synergistic nature of the influence of GC/Fe 3 O 4 /HER2 complex on HepG2 cells was revealed. It has been determined that IC50 for ML is 0.155 mg/mL, in the range of concentration of 0.025-0.1 mg/mL, ML is biocompatible with HepG2 cells. It has been shown that HER2 AB used alone in the investigated concentrations does not affect HepG2 cell viability/proliferation. In vitro, GC inhibits the proliferation of liver carcinoma cells, the IC50 value has been 0.002 mg/mL. The use of ML in complex with GC can increase the cytotoxic activity of the composite by 8-10 %. The ML+GC+HER2 AB complexes caused the synergistic effect and an increase in the cytotoxic activity, compared with GC used alone, up to 18-20 %, while GC contents reduced to 0.008 mg/mL. The results of the studies indicate that the use of ML based on magnetite, gemcitabine, and antibody increases the effectiveness of the antitumor medicines with a significant reduction in their dose and, respectively, the toxicoallergic reactions of the body, and nanosized magnetite can be promising for the manufacture of magnetically sensitive adsorption materials for medical purposes, e.g. for detoxification of an organism after GC therapy.

show abstract

Magnetic Properties of Fluids Based on Polyfunctional Nanocomposites of Superparamagnetic Core–Multilevel Shell Type

Cited by 12 publications

References 29 publications

Magnetosensitive Nanocomposite Fe3O4/Al2O3/С Synthesis and Properties

Magnetosensitive Nanocomposite Fe3O4/Al2O3/С Synthesis and Properties

Нові Спеціальні Матеріали Та Покриття, Що Ефективно Поглинають Електромагнітне Інфрачервоне Та Інші Випромінювання

Magnetically sensitive nanocomposites and magnetic liquids based on magnetite, gemcitabine, and antibody HER2

Contact Info

Product

Resources

About