Pesquisadores da ITMO University desenvolveram uma nova abordagem para a obtenção de cristais fotônicos magnéticos não tóxicos, expandindo suas aplicações da fotônica à biomedicina. Nanoesferas feitas com o novo método podem ser usadas para desenvolver drogas para combater a trombose e o câncer. Os resultados da pesquisa foram publicados em Relatórios Científicos .

Um cristal fotônico magnético (MPC) é basicamente um complexo de nanopartículas que pode alterar seletivamente seus espectros de refletância sob a influência de um campo magnético aplicado. Esses cristais podem ser usados ​​em fotônica para fazer fibras ópticas, filtros e outras aplicações. Contudo, existem problemas relativos à síntese convencional de MPCs. Este procedimento requer equipamento sofisticado, alta temperatura e pressão e produtos químicos altamente tóxicos.

Cientistas da ITMO University, juntamente com seus colegas da Saint Petersburg Electrotechnical University e N.N. O Centro Russo de Pesquisa do Câncer Blokhin propôs um simples, método barato que permite a produção de MPC em condições moderadas e sem produtos químicos tóxicos. O método é baseado no processo de desestabilização controlada de uma solução de nanopartículas magnéticas, resultando na formação de nanocristais maiores. A principal característica do processo é que os reagentes usados ​​para esse fim são conhecidos como não tóxicos e são aprovados pela Food and Drug Administration e pela Agência Médica Europeia para administração parenteral. Os nanocristais resultantes têm tamanhos semelhantes, excelente estabilidade e pode formar estruturas periódicas sob a influência de campos magnéticos. Tais características tornam possível regular o comprimento de onda da luz refletida pelos nanocristais, que pode ser útil para a construção sensorial, sistemas de comunicação e navegação.

Devido à sua biocompatibilidade, tais nanoesferas também podem ser usadas em biomedicina para administração de drogas direcionadas. "Ao contrário de suas alternativas, nosso método é adequado para diversos campos, e não apenas para óptica e fotônica. Devido às condições de síntese suaves, somos capazes de modificar nossa técnica a fim de incorporar drogas na estrutura das nanoesferas, "diz Andrey Drozdov, pesquisador do Laboratório SCAMT da ITMO University. “Atualmente, estamos trabalhando em medicamentos para trombose e tratamento do câncer de mama. Como evitamos o uso de produtos químicos tóxicos, essas drogas são seguras para serem injetadas no corpo. Assim que eles atingirem o tecido necessário, podemos aplicar o campo magnético para separar o MNS e liberar o medicamento com precisão. "

Outra vantagem do método sugerido é a flexibilidade. A desestabilização controlável permite aos pesquisadores obter nanoesferas de vários materiais ou suas misturas. "Nesta pesquisa, usamos magnetita - óxido de ferro com forte resposta ao campo magnético. Ao adicionar outros óxidos de metal, Contudo, poderíamos alcançar nanoesferas híbridas com características que antes eram inconcebíveis, "diz Andrey Drozdov.