Фізико-хімічні умови синтезу нанокомпозиційних феромагнітних порошків для біомедичного використання

Вперше досліджено вплив магнітних полів, створених мікрокристалами заліза на мікроводорості, мікроорганізми-сапрофіти і паразити, нормальні і патологічні клітини. Комплекс фізичних, фізико-хімічних, медико-біологічних досліджень, які мають велике значення для біології, фізичної та колоїдної хімії, фізико-хімії феромагнетиків, порошкової металургії, матаріалознавства вперше дозволив визначити нові галузі використання і створити на їх основі препарати біомедичного призначення:

- біологія (дослідження механізмів та створення цілісної теорії біологічно-активних властивостей металів; у промисловості - для знезараження води, очистки стічних вод різних мікробіологічних виробництв, при промисловому виробництві мікроводоростей, інше);

- медицина (створення нових лікувальних засобів і методів для хірургії, ендокринології, онкології, нейроонкології, інше).

Ключові слова: нанодисперсні частинки оксалатів металів, нанорозмірні композиційні феромагнетики, магнітні поля, біологічні системи, композиційні матеріали.

Кущевская Н.Ф. Физико-химические условия синтеза нанокомпозиционных ферромагнитных порошков для биомедицинского применения. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.16.06 - порошковая металлургия и композиционные материалы. - Институт коллоидной химии и химии воды им. А.В.Думанского НАН Украины, Киев, 2003

Диссертация посвящена физико-химическим исследованиям условий синтеза наноразмерных частиц оксалатов металлов и получению наноразмерных композиционных порошков ферромагнетиков термохимическим способом в стабильном химически инертном состоянии. Основными направлениями развития исследований в этой области является комплексное обоснование разработанных новых научных подходов регулирования скорости образования зародышей металлов и их роста, стабилизация их поверхности, создание на их основе новых препаратов биомедицинского назначения.

Впервые предложен механизм формирования нанодисперсных частиц оксалатов металлов, в частности, железа и соединений на его основе с серебром, платиной, золотом, медью и цинком с заданным комплексом физико-химических, физических и медико-биологических свойств, которые реализуются одновременно (без аналога). Это позволило разработать технологию получения наноразмерных ферромагнитных порошков и композиционных порошков на основе железа с указанными металлами-добавками в стабильном химически инертном состоянии.

Проведенные химические, физико-химические и медико-биологические исследования позволили установить условия синтеза частиц металлов, состав, структуру, магнитные свойства и обосновать их взаимосвязь.

Научно обосновано и экспериментально доказано, что локальные магнитные поля, создаваемые ферромагнетиками, на различные биологические системы, такие как микроводоросли, микроорганизмы - сапрофиты и паразиты, нормальные и патологические клетки могут быть использованы в биологии, медицинской практике для лечения гнойных ран, язв, ожогов различной этиологии, разрушения клеток злокачественных опухолей и др.

Комплекс физических, физико-химических, медико-биологических исследований, который имеет важное значение для биологии, физической и коллоидной химии, физико-химии ферромагнетиков, порошковой металлургии, материалловедения впервые позволил определить новые области применения металлов и создать на их основе препараты биомедицинского назначения:

- биология (исследование механизмов и создание целостной теории биологически - активных свойств металлов; в промышленности - для обеззараживания воды, очистки сточных вод различных микробиологических производств, при промышленном производстве микроводорослей и др.);

- медицина (создание новых лечебных средств и методов для хирургии, эндокринологии, онкологии, нейроонкологии и др.);

Ключевые слова: нанодисперсные частицы оксалатов металлов, наноразмерные композиционные порошки ферромагнетиков, магнитные поля, биологические системы, композиционные материалы.

Kuschevkaya N.F. Physico-chemical conditions of syntests of Nanocomposite ferromagnetic powders for biomedical application. - Manuscript.

Thesis for a Doctor's degree in technical sciences in speciality 05.16.06 - powder metallurgy and composite materials. - A.V.Dumanskiy Institute for Colloid and Water Chemistry, NAS of Ukraine, Kyiv, 2003.

The thesis is dedicated to the research into physical and chemical mechanisms of formation by the thermochemical method of nanosized particles of metal oxalates and composite powder of ferromagnetics. The basic directions of the research developed in this area is a complex substantiation of new scientific approaches developed to study the directed crystallization of metal in their dispersed form, their surface stabilization, creation of new materials based on those metals for biomedical applications.

For the first time, the mechanism of formation of nanosized particles of metal oxalates (specifically iron and its compounds with silver, platinum, gold, copper and zinc that demonstrate the controlled complex of physico-chemical, physical, medical and biological properties realized simultaneously (no analog exits) has made possible to prepare ferromagnetic and composite powders with the stable chemical state. Ferromagnetic microcrystals (iron particles) are the carriers of magnetic fields those powders.

Chemical, physico-chemical, medical and biological researches carried out have enabled to determine conditions for the metal particle formation, the composition, the structure, magnetic properties and to prove their interrelation.

It has been based scientifically and proved experimentally that the effect of local magnetic fields, produced by iron microcrystals, on various biological systems, microseaweed, normal and pathological cells may be applied in biology, medical practice to treat purulent wounds, ulcers, burns of different etiology, and to destroy the cells of malignant tumours etc.

The complex of physical and chemical, physical, medical and biological researches is of prime importance for material science, physical chemistry of ferromagnetics, powder metallurgy. For the first time, the complex has made possible to define new areas for application of the metals and to create materials based on them for different purposes:

-biology (research into mechanisms and creation of the complete theory of biologically active properties of metals; in industry - for water disinfection, purification of waste water produced by different microbiological factories in industrial production of microseaweed etc.);

- medicine (creation of new medical means for surgery, endocrinology, oncology, neurooncology etc.).

Key words: nanosized particles of metal oxalates, nanosized composite powders of ferromagnetics, magnetic fields, biological systems, composite materials.

Размещено на Allbest.ru