Controlled synthesis of superparamagnetic iron oxide nanoparticles in the presence of poly(acrylic acid)

Süperparamanyetik demir oksit nanoparçacıkları manyetik rezonans görüntüleme,manyetik ayrıştırma, vücuda ilaç ve gen göndermeye kadar pek çok biyomedikal sahadakullanılmaktadır. Her biyomedikal uygulama için belli parçacık büyüklüğü, yüzey kimyasıgerekmekte ve hemen her uygulama için parçacıkların kararlılığı önemli olmaktadır. Buyüzden, parçacık boyu ve dağılımının kontrol edilmesi, uygun özelliklerde parçacık yüzeyielde edilmesi ve parçacıkların topaklaşması sonucu parçacık boyunun büyümesininengellenmesi bu sahada en çok çalışılan konulardır.Son yıllarda parçacık boyunu kontrol edebilmek için uygulanan yöntemlerden birisi,manyetik çekirdekleri polimerik malzemelerle kaplayarak kararlılığının sağlanmasıdır. Buaraştırmada poli(akrilik asit) sodyum tuzu polimeri bu amaç için kullanılmıştır. Demirtuzlarının su ve pol(iakrilik asit) sodyum tuzu bulunan ortamda amonyum hidroksit ilemuamele edilerek oksitlenmesi sağlanmış ve pol(iakrilik asit) ile stabilize edilmiş demiroksit nanoparçacıkları sentezlenmiştir. Bu araştırmanın asıl amacı, parçacık boyu vekararlılığını reaksiyonda kullanılan kimyasallarin konsantrasyonlarını değiştirerek kontroletmektir. Toplam demir konsantrasyonu, reaktif (COOH)/demir mol oranı, baz miktarı(NH4OH) ve polimerin moleküler ağırlığı olmak üzere dört faktör kontrol edilmiş ve bufaktörlerin parçacık boyuna (hidrodinamik), kararlılığına ve manyetizasyonuna olan etkisiincelenmiştir. statistiksel olarak bu faktörlerin etkilerini gözlemleyebilmek için DesignExpert 7.0 ve Minitab 14 Release programları kullanılmıştır. Bu veriler kullanılarak parçacıkboyu ve parçacık boyuna etki eden önemli faktörler arasında matematiksel bir ifade eldeedilmiştir. Daha sonra yapılan denemelerde bu matematiksel ifadenin parçacık boyunutahmin edebilmekte yeterli olduğu ve kararlı, suda çözünen süperparamanyetik demir oksitnanoparçacıklarının boyutunun kontrol edilebildiği görülmüştür. Ayrıca, poliakrilik asitsodyum tuzu seçilerek parçacıklarda pH'a duyarlı bir yüzey yaratılmış ve yüzeydekikarboksilik asit gruplari aracılığıyla başka moleküllerin de kimyasal olarak bağlanabilmesisağlanmıştır.Sentezlenen küçük ve kararlı süperparamanyetik demir oksit nanoparçacıkları belliorganlara ilaç gönderme ve manyetik rezonans görüntülemede kontrast yaratmapotansiyeline sahiptir. Bunun için 30,70 ve 110 nanometrede elde edilen poli(akrilik asit)kaplı parçacıklarıyla in vitro hücre çalışmaları ve manyetik rezonans görüntülemeyapılmıştır. Parçacıklar, HeLa ve MCF-7 kanser hücreleri ile inkübe edilerek, MTT analiziile hücre canlılıklarına bakılmıştır. lk çalışmalar, sentezlenen parçacıkların toksikolmadığını göstermektedir. Ayrıca, parçacıkların manyetik rezonans görüntüleme için deuygun oldukları görülmüştür.