Блог

Jun 19, 2023

Изготовление и биологическое исследование нового звездчатого полимера на основе магнитных циклических ароматических полиимидных цепей.

Scientific Reports, том 13, Номер статьи: 9598 (2023) Ссылаться на эту статью 669 Доступ 4 Подробности об альтметрических метриках Здесь представлена ​​новая наноструктура на основе циклического ароматического полиимида со статистическими

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 9598 (2023) Цитировать эту статью

669 Доступов

4 Альтметрика

Подробности о метриках

В настоящей работе путем функционализации поверхности МНЧ CuFe2O4 синтезирована новая наноструктура на основе циклического ароматического полиимида со статистической звездчатой ​​полимерной структурой. Процесс полимеризации на функционализированной поверхности МНЧ CuFe2O4 проводили с использованием пиромеллитового диангидрида и производных фенилендиамина. Все аналитические методы, такие как инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FT-IR), термогравиметрический (TG) анализ, рентгенограмма (XRD), энергодисперсионный рентгеновский анализ (EDX), автоэмиссионный сканирующий электронный микроскоп (FE- СЭМ), магнитометр с вибрирующим образцом (ВСМ) были выполнены для характеристики структуры наномагнитного полимера CuFe2O4@SiO2. Цитотоксичность CuFe2O4@SiO2-полимера исследовали для биомедицинского применения с помощью МТТ-теста. Результаты доказали, что этот нанокомпозит биосовместим со здоровыми клетками HEK293T. Также оценка антибактериальных свойств CuFe2O4@SiO2-Polymer показала, что его МПК в грамотрицательных и грамположительных бактериях составляла 500–1000 мкг/мл, поэтому он обладал антибактериальной активностью.

Недавние достижения в области контролируемой полимеризации позволили создать широкий спектр сложных архитектур с определенной молекулярной массой для различных применений. Звездчатые полимеры широко изучаются благодаря их уникальной структуре и возможности применения в современных материалах1. Звездчатые полимеры известны как класс разветвленных макромолекул. Они состоят из центрального ядра и линейных полимерных ветвей, сросшихся с центральной точкой. Эти полимеры подразделяются на две категории: гомогенные и гетерогенные, в зависимости от структуры и длины цепи.

Для дальнейшего пояснения, когда ветви одинаковы по структуре и длине, они попадают в категорию гомогенных полимеров, и наоборот, когда они различаются по структуре и длине цепей, известных как гетерогенные полимеры. Этот класс полимеров способен самособираться в супрамолекулярные структуры с дополнительными характеристиками, которые можно описать с помощью их функционализирующих плеч, и это привело к исследовательскому интересу к ним2. Эти уникальные особенности, недоступные другим линейным аналогам, дали им множество применений в различных областях, включая материаловедение, медицину и фармацевтику3.

До сих пор звездчатые полимеры широко использовались в биомедицинских приложениях, таких как адресная доставка лекарств, антибактериальные биоматериалы, тканевая инженерия, диагностика и доставка генов. Уникальная структура и привлекательные химические и физические свойства звездчатых полимеров, такие как инкапсулируемость, низкая вязкость в разбавленных растворах, повышенная реакция на раздражители, внутренние и экологические характеристики, привлекли к ним большое внимание. Исследования показали, что производство композитов магнитных наночастиц с полимерным покрытием создает гибридные структуры, которые весьма полезны при терапии рака. Наночастицы магнитного феррита были одними из наиболее широко используемых частиц в биомедицине. Эти ведущие наночастицы стали одним из наиболее важных материалов в различных областях, таких как катализ, биомедицина и нанотехнологии, благодаря своим уникальным свойствам, зависящим от размера4.

Нанотехнологии создают перспективную основу для разработки наноматериалов размером от 1 до 100 нм с уникальными физико-химическими свойствами5. Магнитные наночастицы XFe2O4 (где X = Ni, Cu, Co, Zn, Mg и т. д.) составляют важный класс магнитных материалов, которые обладают уникальными оптическими, электронными и магнитными свойствами6. Эти наночастицы обладают высокой проницаемостью и хорошим магнетизмом насыщения, легко намагничиваются и теряют свои магнитные свойства, а также являются электроизоляционными.

Наночастицы феррита меди (CuFe2O4) являются одними из важных ферритов, которые демонстрируют фазовый перенос, изменяют полупроводниковые свойства, а также электрические переключатели и четырехсторонние изменения в различных условиях7,8. Помимо подходящей магнитной, электрической и термической стабильности, эти наночастицы имеют широкий спектр применений в катализаторах9, литий-ионных батареях10, биопроцессах11, цветной визуализации12 и газоанализировании13. Эти наночастицы также имеют большой потенциал для использования в биомедицинских целях14,15, например, в диагностической визуализации16,17, доставке лекарств18,19, гипертермической терапии15,20,21,22,23,24,25 и маркировке клеток26. На данный момент доступно не так много информации о биологической реакции феррита меди в сочетании с другими материалами, и это затрудняет использование этих наночастиц в биомедицине.