Neue Open Access Veröffentlichung

Zusammenfassung

Magnetische Nanopartikel können für vielfältige medizinische Anwendungen genutzt werden. Magnetische Hyperthermie, also das Aufheizen von Tumoren durch injizierte magnetische Nanopartikel, aktiviert durch ein äußeres magnetisches Wechselfeld, ist eine vielversprechende Methode zur Verbesserung der Tumortherapie. Wenn magnetische Nanopartikel außerhalb von Patienten genutzt werden sollen, beispielsweise als Marker auf Schnellteststreifen, können Partikel anderer Materialien und mit hart magnetischeren Eigenschaften verwendet werden. Die Synthese solcher hartmagnetischen Nanopartikel aus Kobaltferrit wurde in der Veröffentlichung systematisch untersucht, um die Auswirkung von Syntheseparametern wie Temperatur, Dauer, Sauerstoffgehalt der Atmosphäre und Kobaltgehalt auf die resultierenden Partikeleigenschaften zu untersuchen. Die Partikel wurden mittels Röntgenbeugung, Magnetometriemessungen, Mössbauerspektroskopie sowie Transmissionselektronenmikroskopie umfassend charakterisiert. Es konnten Grenzwerte für die Synthesebedingungen identifiziert werden, welche die Entstehung von Fremdphasen in den Partikeln verhindern, und so ein ideales magnetisches Verhalten sicherstellen. Es konnte ebenfalls gezeigt werden, dass die Koerzivität der Partikel, von welcher maßgeblich die erreichbare Heizleistung abhängt, ein Maximum bei Kobaltkonzentrationen von 80 bis 90 % aufweist und für vollständig substituiertes Kobaltferrit (100%) wieder abnimmt. Die Nanopartikel weisen Heizleistungen von bis zu 480 W/g auf und sind somit vielversprechend für extrakorporale Heizanwendungen.

Zahn, D.; Landers, J.; Diegel, M.; Salamon, S.; Stihl, A.; Schacher, F.H.; Wende, H.; Dellith, J.; Dutz, S. :
Optimization of Magnetic Cobalt Ferrite Nanoparticles for Magnetic Heating Applications in Biomedical Technology.
Nanomaterials 2023, 13, 1673.

https://doi.org/10.3390/nano13101673

Kontakt:       Prof. Dr.-Ing. Silvio Dutz
                     M.Sc. Diana Zahn