Все чаще исследователи стали обращать внимание на использование
углеродных нанотрубок в качестве наноконтейнеров. Инкапсулирование таких металлов как железо,
никель или кобальт представляется перспективным, так как позволяет получать материалы с
уникальными магнитными свойствами, способными найти эффективное применение в медицине,
например, для диагностики и лечения раковых заболеваний.
Ученые из Дрездена разработали метод синтеза и исследовали свойства заполненных железом
многостенных нанотрубок и наночастиц. Был использован достаточно простой метод - термическое
разложение паров общего прекурсора металлоцена (в данном случае ферроцена), поставляющего и
углерод для оболочки, и металл для ее заполнения. Процесс проходил в реакторе – кварцевой трубке, в
качестве подложки применяли кремниевые пластины. После синтеза нанотрубки, заполненные
ферромагнитным материалом, были отделены от незаполненных с помощью постоянного магнита. Кроме
того, была проведена магнитная сепарация на фракции разного размера, необходимые для экспериментов
по взаимодействию нанотрубок с раковыми клетками.
Немецкие исследователи отмечают, что наноструктуры, выращенные на подложке, сильно
отличались от полученных на стенках кварцевой трубки. На подложке (перпендикулярно к ней) выросли
ориентированные многостенные нанотрубки с расстоянием между стенками 0.34 нм, толщиной стенок 15
- 30 нм, длиной – до нескольких микрон, диаметр центральной части менялся в диапазоне 10 - 50 нм.
Пленки, осажденные на кварцевые стенки, главным образом, состояли из многостенных нанотрубок,
заполненных железом, и инкапсулированных наночастиц металла. Разброс диаметров нанотрубок был
довольно большой, 3 - 250 нм, и стенки значительно толще. Качество материала, выращенного на
подложке (однородность, размер частиц, отсутствие аморфного углерода), было выше, но магнитные
свойства сильно не отличались.
К выращенной культуре раковых клеток мочевого пузыря человека (клеточная линия EJ28) была
добавлена суспензия, содержащая синтезированные наноструктуры и/или катионный липидный состав
(Lipofectin). После соответствующей обработки клетки было проведено исследование клеток. В качестве
контрольных использовали исходные клетки и клетки, к которым были добавлены только липиды или
только нанотрубки/наночастицы. Инкубация в течение нескольких часов не привела ни к адгезии
нанотрубок/наночастиц к клеточной мембране, ни к их поступлению в клетки опухоли. В
противоположность этому, предварительная инкубация суспензии наноструктур с липидным составом
привела к транспортировке комплексов липид+нанотрубки/наночастицы в цитоплазму (но не в ядро
клетки). Комплексы, обнаруженные внутри клеток, имели диаметр от 2 до 12 мкм и содержали (в одном
комплексе) 10-20 наноструктур. Для сравнения можно сказать, что в липидном контроле наблюдали лишь
маленькие и только изредка липидные пузырьки. Эффект комплексообразования может обеспечивать
эффективную доставку нанотрубок/наночастиц в клетки человека в течение двух часов после добавления
в среду культивирования.
Источник информации - заметка О.Алексеевой в бюллетене ПерсТ, выпуск 12 за 2005 г.