سنتز و مشخصه یابی نانوذرات هسته- پوسته ترکیبات آهن- اکسید فلزی و کاربرد آنها به عنوان عامل کنتراست هدفمند در تصویربرداری mri از سرطان سینه

در این رساله ویژگیهای ساختاری، مورفولوژیکی، مغناطیسی، پیوندهای مولکولی و ترکیبات عنصری نانوذرات fe3o4، نانوذرات آلیاژی fe-ni، نانوذرات پوسته-هسته fe3o4-sio2، fe3o4-c، fe3o4-zno و fe3o4-dextran بمنظور کاربرد در حیطه بیولوژیک (عامل کنتراست در mri) با روش هم رسوبی تهیه گردیده اند. نمونه ها به کمک آنالیزهای xrd، sem، tem، vsm، ftir و edx مورد مطالعه قرار گرفته اند. اثر پارامترهایی مانند عامل رسوب دهنده، دمای واکنش، دمای بازپخت، نسبت مولی مواد اولیه و نسبت غلظت پوسته به هسته روی ویژگیهای فیزیکی نانوذرات بررسی گردیده است. نتایج بدست آمده روی نانوذرات fe3o4 بیانگر تشکیل ساختار اسپینل معکوس و رشد کریستالیت های به ابعاد 6-7 نانومتر با خواص ابرپارامغناطیس، مغناطش اشباع emu/g 23/48 و وادارندگی بسیار کوچک oe 07/4 می باشد. تغییر نوع عامل رسوب دهنده منجر به تشکیل نانوذرات ابرپارامغناطیس با مغناطش اشباع بالاتر و وادارندگی کمتر شده است. با افزایش دمای واکنش، اندازه کریستالیت ها و مغناطش اشباع نانوذرات افزایش یافته است. افزایش دمای بازپخت از 250 تا oc 850 با دو نوع گذار ساختاری و مغناطیسی همراه است. گذار فاز از fe3o4 با ساختار اسپینل معکوس به γ-fe2o3 با ساختار اسپینل معکوس در دمای oc 250 و بالاتر رخ داده است. گذار از fe3o4 با ساختار اسپینل معکوس به α-fe2o3 با ساختار شش گوشی در دمای oc 650 آغاز گردیده؛ به گونه ایکه در دمای oc 850، نانوذرات α-fe2o3 خالص تشکیل شده است. گذار از فاز ابرپارامغناطیس (fe3o4) به فرومغناطیس (α-fe2o3) از دمای oc 650 آغاز گردیده است. در این گذار مغناطش اشباع نانوذرات ابرپارامغناطیس fe3o4 از emu/g 69/41 به emu/g 48/0 در نانوذرات فرومغناطیس α-fe2o3 کاهش یافته است. افزایش دمای بازپخت منجر به بهبود نظم بلوری، کاهش کرنش و افزایش اندازه کریستالیت ها شده است. نتایج بدست آمده روی نانوذرات آلیاژی fe-ni حاکی از آنست که نانوذرات ابرپارامغناطیس هستند. افزایش اتم های نیکل اندازه کریستالیت ها را از 2/8 به 3/18 نانومتر افزایش داده و منجر به افزایش مغناطش اشباع از 3/90 به emu/g 8/106 گردیده است. بازپخت در محدوده دمایی 250 تا oc 550، منجر به گذار فاز از feni3 با ساختار مکعبی به ترکیبی از nio، nife2o4 و α-fe2o3 در دمای oc 450 گردیده است. همچنین گذار فاز از ابرپارامغناطیس (feni3) به فرومغناطیس (ترکیبی از nio و nife2o4) رخ داده است. نتایج بدست آمده روی نانوذرات هسته (مگنتیت)-پوسته (کربن، سیلیکان، اکسید روی، دکستران) حاکی از آنست مغناطش اشباع هسته (نانوذرات ابرپارامغناطیس fe3o4) بعد از پوشش دهی با یک لایه غیرمغناطیسی افت نموده است. بیشترین کاهش افت مغناطش اشباع در نانوذرات پوسته-هسته fe3o4-sio2 مشاهده شده است. همچنین افزایش غلظت پوسته نسبت به هسته در نانوذرات پوسته- هسته fe3o4-zno نیز منجر به افت شدید مغناطش اشباع گردیده است. نانوذرات پوسته-هسته fe3o4-dextran بعد از اتصال به یک بیومولکول گزارش نشده (پپتید بومبسین) به عنوان عامل کنتراست mri سرطان سینه استفاده شد. نتایج حاکی از آنست نانوذرات به دلیل وجود پوسته بیوسازگار دکستران غیرسمی هستند. نانودارو روی مدل موشی با استفاده از موش balb/c مورد آزمایش قرار گرفت. تصاویر وزن t2 و t2* mr از موش ها حاکی از آنست نانوذرات بیشترین تجمع را در ناحیه تومور سینه داشته و کنتراست را در ناحیه تومور، 13 ساعت بعد از تزریق به شدت افزایش داده اند.