2013. december 6., péntek

Elkezdődött...

Kedves Olvasó!

    Kissé összeszaladtak a tennivalóim az elmúlt hetekben. amelyet ráadásul pár hét – természetesen előre nem tervezett - egészségügyi kényszerpihenő is tetézett. Ám most újult erővel és lelkesedéssel (és hosszabb bejegyzéssel…) jelentkezem, és ahogyan ígértem, a következő bejegyzések már szakmai vizekre terelik a Kedves Olvasót. Röviden szeretném bemutatni a kutatási téma előzményeit és a módszereket, amiket a laboratóriumban alkalmazunk. Hát akkor kezdjük az elején, mondjuk a projekt címével:

Biológiai közegekben stabil szuperhidrofil borítású nanomágnesek fejlesztése

Mik is azok a nanomágnesek? Na és mitől szuperhidrofilek?

     Nos, a napjainkban egyre szélesebb körben vizsgált illetve használt, a külső mágneses térrel manipulálható mágneses nanorészecskéket nevezzük nanomágnesnek, melyek közül a szuperparamágneses magnetit (Fe3O4) és maghemit (g-Fe2O3) a legelterjedtebben vizsgált. A számos technológiai felhasználási mód mellett az utóbbi évtizedekben jelentősen megnövekedett a diagnosztikai illetve terápiás célokra (pl. MRI kontrasztanyag, hatóanyagok célzott helyre juttatása és szabályozott leadása, mágneses hipertermia, stb.) szánt mágneses nanorészecskékkel kapcsolatos kutatások száma, melyekhez ezúton én is szeretnék hozzájárulni a Vizes Kolloidok csoport tagjaként. Az élő szervezetben alkalmazni kívánt nanorészecskéknek komoly követelményeknek kell megfelelniük, ilyen többek között pl. a biokompatibilitás, továbbá, hogy ne legyenek toxikusak, kémiai és biológiai állandósággal illetve adott mérettel rendelkezzenek.
     Az orvosbiológiai célú alkalmazások esetén ezért a nanomágnesek felületén különféle anyagokból célzottan olyan védőréteget hoznak létre, amely amellett hogy várhatóan megakadályozza a részecskék aggregációját, stabilizálja a diszperziót, védelmet is nyújt kémiai és biológiai degradációjuk ellen. Az egyik komoly probléma, hogy biológiai közegekben, pl. vérben található plazma-proteinek megkötődhetnek a részecskéken (opszonizáció), melynek eredményeként a nanomágnesek deaktiválódnak, így a részecskék felületén bekövetkező fehérjeadszorpció elleni védelem kiemelt fontosságú. A biokompatibilitás és az indifferens jelleg (az opszonizáció elkerülése érdekében) biztosítására az egyik leggyakrabban választott molekula a PEG (polietilén-glikol, másnéven polietilén-oxid (PEO)), az ezzel történő burkolást nevezzük pegilálásnak.
    A másik kérdés a szuperhidrofilitás… Mivel vizes közegű mágneses folyadékokról van szó, elengedhetetlen, hogy a védőréteggel ellátott részecskék felülete hidrofil („vizet kedvelő”), sőt szuperhidrofil („vizet nagyon kedvelő”) legyen, így biztosítva a nanomágnesek jól diszpergált állapotát. A normál PEG molekula alapvetően hidrofil tulajdonságú a szénlánchoz kapcsolódó nagyszámú hidroxilcsoportnak köszönhetően, ám a nanorészecskéken történő adszorpciója csak gyenge kölcsönhatásokon alapul a specifikus kapcsolódásra alkalmas csoportok hiánya miatt. A PEG célszerű módosításával elérhető, hogy a hidrofilitás (illetve biokompatibilitás) megőrzése mellett az erősebb kötések kialakítására képes funkciókkal rendelkező polimereket kapjunk.
Ezek fényében kutatómunkám célja különféleképpen módosított PEG-ek használatával pegilált nanorészecskék előállítása és tesztelése elsősorban fizikai-kémiai, majd orvosbiológiai módszerekkel.

A legújabb eredmények bemutatása előtt egy kis ízelítő a mágneses folyadékokról:

Üdvözlettel a közeli viszontlátásig!



A kutatás az Európai Unió és Magyarország támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával a TÁMOP 4.2.4.A/2-11-1-2012-0001 azonosító számú „Nemzeti Kiválóság Program – Hazai hallgatói, illetve kutatói személyi támogatást biztosító rendszer kidolgozása és működtetése konvergencia program” című kiemelt projekt keretei között valósult meg.