Particules d'oxyde de fer nanométriques superparamagnétiques
Particules d'oxyde de fer nanométriques superparamagnétiques
M.M. Majid Ahmed Muheisin Al-Dulaimi - Département de chimie
esp.majid.muheisin@uoanbar.edu.iq
Les particules nanométriques superparamagnétiques d'oxyde de fer (SPIO) ont un large éventail d'applications en biotechnologie, y compris l'imagerie par résonance magnétique (IRM), l'isolement cellulaire, l'hyperthermie, la gestion des médicaments, ainsi que des applications en électronique et en optique. L'anomalie de taille unique des particules nanométriques et leurs propriétés magnétiques permettent ces applications. Les propriétés magnétiques des particules nanométriques d'oxyde de fer paramagnétique résultent du mouvement des électrons. Un électron en orbite autour d'un noyau atomique crée un champ magnétique. Il existe plusieurs méthodes pour créer des particules nanométriques, y compris le broyage à billes, la décomposition thermique, les procédés chimiques ultrasoniques, et l'approche la plus courante, qui est le dépôt chimique. Le dépôt chimique est réalisé en combinant Fe3 + et Fe2 + dans un rapport molaire de 2:1 en présence d'un agent réducteur (généralement de l'ammoniac) pour former Fe3O4 (SPMNs colloïdaux noirs). Étant donné que les SPMNs sont insolubles dans l'eau en raison de leur tendance à s'agréger, elles doivent être enrobées d'une autre molécule, comme la silice. La silice interdit l'interaction directe des particules nanométriques, limitant ainsi l'agrégation et améliorant la stabilité chimique. De plus, la silice est terminée par un large éventail de silanols qui peuvent interagir avec différentes liaisons à sa surface. Les particules nanométriques SPIO ont une énergie de surface élevée en raison de leur rapport énorme de surface à volume, ce qui entraîne une attraction des particules pour former des agrégats afin de réduire leur surface totale. Lorsqu'un champ magnétique externe est appliqué, lorsque le champ magnétique est retiré, les particules nanométriques perdent leur magnétisme acquis par le SPIO. Il existe deux catégories classées par taille de particules nanométriques superparamagnétiques : les particules d'oxyde de fer superparamagnétiques (SPIO) avec un diamètre moyen supérieur à 50 nanomètres et les particules d'oxyde de fer ultrafines (USPIO) avec un diamètre très petit (50 nanomètres). Différentes techniques sont utilisées pour déterminer la taille des particules nanométriques, y compris la microscopie électronique à transmission (MET) en enregistrant l'interaction d'un faisceau d'électrons à travers une solution à l'aide d'une caméra CCD, qui fournit une bonne idée de la taille des particules, de la dispersion et de la forme des particules nanométriques. La spectroscopie des rayons X à petit angle (SAXS), la spectrométrie de masse par absorption laser (LDIMS), la diffraction des rayons X (XRD) et la diffusion de la lumière dynamique (DLS) sont utilisées pour déterminer la taille hydrodynamique des particules en solution.