جسيمات أوكسيد الحديد النانوية فائقة المغناطيسية

م.م. ماجد احمد محيسن الدليمي - قسم الكيمياء

esp.majid.muheisin@uoanbar.edu.iq

الصفحة الرسمية الالكترونية للكاتب

تحتوي الجسيمات النانوية الفائقة من اوكسيد الحديد (SPIO)على مجموعة واسعة من التطبيقات في التكنولوجيا الحيوية ، بما في ذلك التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) ، وعزل الخلايا ، وارتفاع الحرارة ، وإدارة الأدوية ، بالإضافة إلى التطبيقات في الإلكترونيات والبصريات. يُمكِّن اختلال الحجم الفريد للجسيمات النانوية والخصائص المغناطيسية من هذه التطبيقات. تحدث الخصائص المغناطيسية للجسيمات النانوية لأكسيد الحديد البارامغناطيسي عن حركة الإلكترونات. يخلق إلكترون في مدار حول نواة ذرية مجالًا مغناطيسيًا. هناك العديد من الطرق لإنشاء الجسيمات النانوية ، بما في ذلك طحن الكرة ، والانهيار الحراري ، والعمليات الكيميائية الصوتية ، والنهج الأكثر شيوعًا ، وهو الترسيب الكيميائي. يتم تحقيق الترسيب الكيميائي عن طريق الجمع بين Fe3 + و Fe2 + في نسبة 2: 1 مولار في وجود عامل اختزال (عادة الأمونيا) لتكوين Fe3O4 (SPMNs الغروية السوداء). نظرًا لأن SPMNs غير قابلة للذوبان في الماء بسبب ميلها للتجمع ، يجب أن تكون مغلفة بجزيء آخر ، مثل السيليكا. تحظر السيليكا التفاعل المباشر للجسيمات النانوية ، مما يحد من التجميع ويعزز الاستقرار الكيميائي. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنهاء السيليكا بمجموعة كبيرة من السيلانول والتي قد تتفاعل مع روابط مختلفة على سطحها. تتمتع الجسيمات النانوية SPIO بطاقة سطحية عالية نتيجة لنسبة مساحة سطحها الضخمة إلى الحجم ، مما يتسبب في جذب الجسيمات لتشكيل الركام من أجل تقليل إجمالي مساحة سطحها. عندما يتم تطبيق المجال المغناطيسي الخارجي مع ذلك ، عند إزالة المجال المغناطيسي ، تفقد الجسيمات النانوية مغنطتها التي اكتسبها SPIO. هناك فئتان مصنفتان بالحجم من الجسيمات النانوية الفائقة المغناطيسية: جزيئات أكسيد الحديد الفائق المغناطيسية (SPIO) بمتوسط ??قطر يزيد عن 50 نانومتر وجزيئات أكسيد الحديد المغنطيسية فائقة الصغر (USPIO) ذات قطر صغير جدًا (50 نانومتر). تُستخدم تقنيات مختلفة لتحديد حجم الجسيمات النانوية ، بما في ذلك المجهر الإلكتروني للإرسال (TEM) من خلال تسجيل تفاعل شعاع إلكتروني من خلال محلول باستخدام كاميرا CCD ، والتي توفر فكرة جيدة عن حجم الجسيمات ، والتشتت المتعدد ، و شكل الجسيمات النانوية. يتم استخدام التحليل الطيفي للأشعة السينية ذات الزاوية الصغيرة (SAXS) ، والتحليل الطيفي الكتلي لامتصاص الليزر (LDIMS) ، وحيود الأشعة السينية (XRD) ، وتشتت الضوء الديناميكي (DLS) لتحديد الحجم الهيدروديناميكي للجسيمات في المحلول.