logo

Пользовательского поиска

Wednesday 12th of December 2018

Метод «быстрорастворимой кислоты» позволяет исследовать распределение наночастиц в организме и окружающей среде

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Нанотехнологии в медицине и биологии
Автор: Administrator   
14.06.2010 19:15

 

Использовав химический «трюк», позволивший почти моментально изменить кислотность раствора, группа ученых из Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology - NIST) продемонстрировала простой и эффективный метод количественной оценки изменения стабильности растворов наночастиц при внезапном скачке кислотности среды. Метод измерения и изучаемая проблема являются частью более широкой программы NIST, направленной на углубление понимания влияния наночастиц на окружающую среду, безопасность и здоровье.


Любые изменения в растворимости наночастиц, связанные с местной кислотностью (рН), в конечном итоге оказывают влияние на их распределение в окружающей среде, а также на возможность их попадания в организмы.

«Это имеет решающее значение при разработке наночастиц для использования в медицине», - объясняет инженер-химик из NIST Вивек Прабху (Vivek Prabhu). «Клетки организма имеют очень много компартментов, кислотность в которых сильно различается. Например, в цитозоле рН держится вблизи 7.2, то есть среда является слабо щелочной. Но внутри лизосомы, в которой разрушаются различные вещества, кислотность находится в пределах 4.5, то есть среда в них очень кислая».

Наночастицы, разрабатываемые для использования в лекарственной терапии или в качестве контрастных агентов для медицинской визуализации, обычно покрыты молекулами, предотвращающими их слипание друг с другом, снижающее эффективность применения. Но эффективность самих таких покрытий часто зависит от кислотности среды. По мнению ученых из NIST, если поместить наночастицы в раствор с определенной кислотностью и изучать стабильность суспензии в течение длительного времени, относительно легко, то сказать, что происходит, когда частицы внезапно подвергаются воздействию другого уровня кислотности, как это часто происходит в окружающей среде и при их применении в медицине, очень трудно. Сколько им потребуется времени, чтобы отреагировать на такое изменение, и каким образом это происходит?

«Наша идея состояла в том, чтобы позаимствовать некоторые материалы, используемые в фотолитографии для производства микросхем», - говорит Прабху. «Существуют молекулы, которые становятся кислотами под воздействием света – фотокислотные генераторы. Вместо того чтобы наливать кислоту в раствор и перемешивать его, вы начинаете с раствора, в котором такие молекулы уже растворены. Его нужно просто осветить и … бамс! Происходит фотолизис и раствор становится кислым».

Кислотность раствора может быть изменена очень сильно – по выбору экспериментатора – без необходимости ждать, пока молекулы растворятся. «Это дает нам возможность изучать динамику раствора наночастиц, проявляющуюся в течение гораздо более короткого периода времени», - добавляет ученый.

Используя свою технику «быстрорастворимой кислоты» и светорассеивающие инструменты для контроля агрегации наночастиц, ученые из NIST проследили рост кластеров химически стабильных наночастиц латекса в течение нескольких первых секунд после индуцированного светом изменения кислотности. Их результаты демонстрируют, что при определенных условиях стабильность наночастиц – их тенденция противостоять слипанию – становится очень чувствительной к рН. Подобные исследования могут обеспечить прочную основу для разработки наночастиц для таких целей, как попадание в опухолевые клетки, уровень кислотности в которых заметно отличается от нормального.

2

Агрегация типичных наночастиц в растворе зависит от изменения кислотности. Время после скачка кислотность показано на горизонтальной оси. На вертикальной оси – размер агрегатов наночастиц. Когда рН снижается (кислотность растет), увеличивается как скорость агрегации, так и размер агрегатов наночастиц. (Credit: R. Murphy/NIST)

 

 

По материалам

'Instant Acid' Method Offers New Insight into Nanoparticle Dispersal in the Environment and the Body

 

Оригинальная статья:

Ryan J. Murphy, Denis Pristinski, Kalman Migler, Jack F. Douglas, Vivek M. Prabhu. Dynamic light scattering investigations of nanoparticle aggregation following a light-induced pH jump

 

© «Метод «быстрорастворимой кислоты» позволяет исследовать распределение наночастиц в организме и окружающей среде». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Нанотехнологии в медицине и биологии.

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday643
mod_vvisit_counterYesterday989
mod_vvisit_counterThis week4397
mod_vvisit_counterLast week14302
mod_vvisit_counterThis month20546
mod_vvisit_counterLast month31567
mod_vvisit_counterAll days4221143

We have: 29 guests, 3 bots online
Your IP: 34.203.225.78
 , 
Today: Дек 12, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.