سنتز نانوكامپوزیتی برای كاربری‌های مهندسی پزشكی

نانوکامپوزیت اکسید آهن-سیلیکا جهت کاربردهای تشخیصی و درمانی داخل بدن در دانشگاه صنعتی امیرکبیر سنتز شد.

نانوکامپوزیت اکسید آهن-سیلیکا جهت کاربردهای تشخیصی و درمانی داخل بدن در
دانشگاه صنعتی امیرکبیر سنتز شد.

این ذرات نانوپوسته‌ای گروه خاصی از مواد نانوکامپوزیتی هستند که شامل نانوذرات
اکسیدآهن مغناطیسی (به‌عنوان هسته‌ی مرکزی) و پوسته‌ی نازکی از سیلیکای
دیامغناطیس (دارای پتانسیل بالایی برای کاربرد در تصویربرداری تشدید مغناطیسی و
دارورسانی)، هستند.

مهندس لیدا غضنفری، محقق این پژوهش، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه‌ی
توسعه‌ی فناوری نانو گفت: «محلولی از کلرید فریک 6 آبه و کلرید فروس 4 آبه و
اسیدکلریدریک و آب دو بار تقطیر شده تهیه شده‌است. همچنین محلول هیدروکسید سدیم
نیز به عنوان محلول قلیایی تهیه شده‌است. با افزودن محلول NaOH به مخلوط نمک‌های
FeCl2 و FeCl3 یک سوسپانسیون از مگنتیت (Fe3O4) به روش هم‌رسوبی بدست آمده‌است.
برای جلوگیری از آگلومره شدن نانوذرات و افزایش پایداری آنها در محیط قطبی آب،
محلول تری سدیم سیترات (TSC) برای پوشش‌دهی سطح نانوذرات افزوده شده و با قرار
دادن نمونه در خشک‌کن انجمادی، پودر مشکی رنگ جامدی تهیه شده‌است».

مهندس غضنفری در ادامه افزود: «به منظور پوشش‌دهی سطح این ذرات با لایه‌ای از
سیلیس، یک محلول مغناطیسی با استفاده از این پودر تهیه گردیده‌است. در این
مرحله مطابق روش استوبر (با کمی اصلاح)، پوشش‌دهی سطح نانوذرات مگنتیت پایدار
شده با لایه‌ای از سیلیس از طریق هیدرولیز و تراکم تترااتیل اورتوسیلیکات (TEOS)
در مخلوط پایه اتانول/آب در دمای محیط انجام شده‌است».

گفتنی‌است که اندازه، ساختار و ترکیب شیمیایی نانوذرات با میکروسکوپ الکترونی
عبوری تعیین گردیده‌است. بر اساس نتایج پراش اشعه‌ی ایکس، فازهای موجود در
نانوذرات بدون پوشش و پوشش‌دار مربوط به ساختار مگنتیت است. طبق رابطه‌ی
دبای-شرر هم اندازه‌ی کریستال‌های مگنتیت 8/5 نانومتر است و حضور عامل واسطه‌ی
TSC و لایه‌ی سیلیکا با طیف‌سنجی تبدیل فوریه ثابت گردیده‌است. مشخصه‌های
نانوذرات، نظیر خواص مغناطیسی، سطح ویژه، مورفولوژی نیز بررسی شده‌اند.

تحت شرایط بهینه، نانوذرات کامپوزیتی تهیه شده دارای مشخصه‌ی تک‌پراکندی و پاسخ
مغناطیسی سریع هستند. وجود این مشخصه‌ها به‌منظور کاربرد این نانوذرات در حوزه‌ی
مهندسی پزشکی، ضروری است.

جزئیات این پژوهش -که بخشی از پایان‌نامه کارشناسی ارشد مهندس لیدا غضنفری است
و با راهنمایی دکتر محمد عترتی خسروشاهی انجام شده، و در مرحله‌ی آزمایشگاهی
قرار دارد- در مجله‌یPhysica E (جلد 42، صفحات 1829-1824، سال 2010) منتشر شده‌است.