Известия Саратовского университета.

Новая серия. Серия Физика

ISSN 1817-3020 (Print)
ISSN 2542-193X (Online)

Для цитирования:

Kalinova A. E., Kuznetsova L. I., Ushakov A. V., Popova M. A., Abalymov A. A., Demina P. A., Anisimov R. A., Lomova M. V. Recrystallization of CaCO3 submicron magnetic particles in biological media [Калинова А. Е., Кузнецова Л. И., Ушаков А. В., Попова М. А., Абалымов А. А., Демина П. А., Анисимов Р. А., Ломова М. В. Перекристаллизация субмикронных магнитных частиц CaCO3 в биологических средах] // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. 2023. Т. 23, вып. 4. С. 371-377. DOI: 10.18500/1817-3020-2023-23-4-371-377, EDN: AKANPR

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Опубликована онлайн: 
25.12.2023
Полный текст в формате PDF(Ru):
скачать
(загрузок: 50)
Язык публикации: 
английский
Рубрика: 
Нанотехнологии, наноматериалы и метаматериалы
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
544.032:577
DOI: 
10.18500/1817-3020-2023-23-4-371-377
EDN: 
AKANPR

Recrystallization of CaCO3 submicron magnetic particles in biological media
[Перекристаллизация субмикронных магнитных частиц CaCO3 в биологических средах]

Авторы: 
Калинова Александра Евгеньевна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Кузнецова Людмила Ивановна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Ушаков Арсений Владимирович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Попова Мария Андреевна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Абалымов Анатолий Анатольевич, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Демина Полина Анатольевна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Анисимов Роман Андреевич, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Ломова Мария Владимировна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Аннотация: 

Развитие магнитной тераностики связано с определением поведения магнитных носителей в биосредах. В данной работе анализируется образование различных кристаллических фаз из магнитных минеральных субмикронных частиц карбоната кальция при инкубировании в условиях культивирования клеток in vitro в течение 3 суток. Исследование перекристаллизации минеральных магнитных субмикронных частиц проводили методами рентгеноструктурного анализа и электронной сканирующей микроскопии. При увеличении количества наночастиц магнетита в карбонате кальция процесс рекристаллизации протекает быстрее с выпадением фаз кальцита, ватерита и магнетита. Форма частиц карбоната кальция начинает изменяться от эллиптической к сферической. Магнитные минеральные субмикронные частицы карбоната кальция являются перспективными мишенями для тераностики, обладая свойством саморазрушения в биологических средах.

Ключевые слова: 
карбонат кальция
перекристаллизация
ватерит
магнитные наночастицы
капсулирование
Благодарности: 
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 23-13-00373, https://rscf.ru/project/23-13-00373/).
Список источников: 
  1. Liu D., Yang F., Xiong F., Gu N. The Smart Drug Delivery System and Its Clinical Potential. Theranostics, 2016, vol. 6, iss. 9, pp. 1306–1323. https://doi.org/10.7150/thno.14858
  2. Ferreira A. M., Vikulina A. S., Volodkin D. V. CaCO3 Crystals as Versatile Carriers for Controlled Delivery of Antimicrobials. J. Controlled Release, 2020, vol. 328, pp. 470–489. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2020.08.061
  3. Kelkar S. S., Reineke T. M. Theranostics: Combining Imaging and Therapy. Bioconjugate Chemistry, 2011, vol. 22, iss. 10, pp. 1879–1903. https://doi.org/10.1021/bc200151q
  4. Sharma D., Ali A. A. E., Trivedi L. R. An Updated Review On: Liposomes as Drug Delivery System. Pharmatutor, 2018, vol. 6, iss. 2, pp. 50–62. https://doi.org/10.29161/PT.v6.i2.2018.50
  5. Fadia P., Tyagi S., Bhagat S., Nair A., Panchal P., Dave H., Dang S., Singh S. Calcium Carbonate Nano- and Microparticles: Synthesis Methods and Biological Applications. 3 Biotech., 2021, vol. 11, pp. 1–30. https://doi.org/10.1007/s13205-021-02995-2
  6. Liendo F., Arduino M., Deorsola F. A., Bensaid S. Factors Controlling and Influencing Polymorphism, Morphology and Size of Calcium Carbonate Synthesized through the Carbonation Route: A Review. Powder Technol., 2022, vol. 398, no. 117050. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2021.117050
  7. Goswami M. M., Dey C., Bandyopadhyay A., Sarkar D., Ahir M. Micelles Driven Magnetite (Fe3O4) Hollow Spheres and a Study on AC Magnetic Properties for Hyperthermia Application. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2016, vol. 417, pp. 376–381. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2016.05.069
  8. Feoktistova N. A., Vikulina A. S., Balabushevich N. G., Skirtach A. G., Volodkin D. Bioactivity of Catalase Loaded into Vaterite CaCO3 Crystals via Adsorption and Co-Synthesis. Materials & Design, 2020, vol. 185, article no. 108223. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2019.108223
  9. Wu C., Liu X., Yao F., Yang X., Wang Y., Hu W. Crystalline-Magnetism Action in Biomimetic Mineralization of Calcium Carbonate. Chinese Journal of Chemical Engineering, 2023, vol. 59, pp. 146–152. https://doi.org/10.1016/j.cjche.2023.01.004
  10. Ponomar V. Crystal Structures and Magnetic Properties of Spinel Ferrites Synthesized from Natural Fe–Mg– Ca Carbonates. Materials Research Bulletin, 2023, vol. 158, article no. 112068. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2022.112068
  11. Fakhrullin R. F., Bikmullin A. G., Nurgaliev D. K. Magnetically Responsive Calcium Carbonate Microcrystals. ACS Applied Materials & Interfaces, 2009, vol. 1, iss. 9, pp. 1847–1851. https://doi.org/10.1021/am9003864
  12. German S. V., Inozemtseva O. A., Markin A. V., Metvalli Kh., Khomutov G. B., Gorin D. A. Synthesis of Magnetite Hydrosols in Inert Atmosphere. Colloid Journal, 2013, vol. 75, iss. 4, pp. 483–486. https://doi.org/10.1134/S1061933X13040042
  13. Kozlova A. A., German S. V., Atkin V. S., Zyev V. V., Astle M. A., Bratashov D. N., Svenskaya Y. I., Gorin D. A. Magnetic Composite Submicron Carriers with Structure-Dependent MRI Contrast. Inorganics, 2020, vol. 8, iss. 2, article no. 11. https://doi.org/10.3390/inorganics8020011
  14. German S. V., Novoselova M. V., Bratashov D. N., Demina P. A., Atkin V. S., Voronin D. V., Khlebtsov B. N., Parakhonskiy B. V., Sukhorukov G. B., Gorin D. A. High-Efficiency Freezing-Induced Loading of Inorganic Nanoparticles and Proteins into Micron- and Submicron-Sized Porous Particles. Scientific Reports, 2018, vol. 8, iss. 1, article no. 17763. https://doi.org/10.1038/s41598-018-35846-x
  15. Atchudan R., Perumal S., Joo J., Lee Y. R. Synthesis and Characterization of Monodispersed Spherical Calcium Oxide and Calcium Carbonate Nanoparticles via Simple Pyrolysis. Nanomaterials, 2022, vol. 12, iss. 14, article no. 2424. https://doi.org/10.3390/nano12142424
Поступила в редакцию: 
02.10.2023
Принята к публикации: 
10.11.2023
Опубликована: 
25.12.2023
  • 258 просмотров