Serbia-Slovakia bilateral project 2015-2016


Magnetic nanocomposites for biomedical applications. Participants: VINCENT (Serbia, Dr Jovan Blanusa) and Slovakia (Dr. Maria Zentkova)

Тема предложеног истраживања су магнетни нанокомпозити, односно феримагнетне наночестице (оксиди гвожђа, спинелни ферити и манганити) обложене (или уграђене) у силикатну матрицу или одређени полимер. Овакви материјали интензивно су испитивани последњих година, како због свог значаја у погледу основних истраживања, тако и због могућности примене, посебно у области биомедицине. Поред могућности подешавања магнетних особина, оно што их чини посебно применљивим у биомедицини је и чињеница да су нетоксични (биокомпатибилни), као и то да је могуће извршити додатну функционализацију оваквих материјала додавањем лиганада за потребе циљане апликације (магнетна сепарација ћелија и биомолекула, циљана достава лекова,  регенеративна медицина- инжењерство ткива, итд.)

У фокусу овог пројекта биће испитивање нанокомпозита суперпарамагнетних честица, односно магнетних наночестица (МНЧ) које имају изузетно велике магнетне моменте, али испољавају магнетне особине само у присуству примењеног магнетног поља. Ова особина је неопходна за биомедицинске примене у којима је потребно прецизно позиционирати МНЧ спољашњим магнетним пољем у ткиво или орган (циљана достава лекова, инжењерство ткива), као и при магнетној биосепарацији. Пожељна величина честица је у опсегу 10-100 nm, што поспешује њихово прихватање од стране ћелија и смањује нагомилавање у јетри и  слезини. Такође, пожељна је и уједначеност величина наночестица (уска дистрибуција величина) што обезбеђује униформност њиховог понашања у магнетном пољу.

Различити параметри одређују структурне и магнетне особине нанокомпозита: метода синтезе, физичко-хемијске особине материјала који чине језгро и омотач (облогу) наночестице, као и сразмера језгро/омотач и сл. Њихово потпуно разумевање представља огроман изазов са пуно отворених питања. У том смислу, главни научни циљеви се могу дефинисати као:

– испитивање различитих метода синтезе нанокомпозита у циљу добијања материјала жељеног хемијског састава, величине наночестица и магнетних особина;

– испитивање структурних и магнетних особина;

– анализа и систематизација прикупљених података у циљу дубљег разумевања корелисаности величине, структуре и магнетизма.