Магнитные наночастицы: поверхностные эффекты и свойства, связанные с применением в биомедицине

Из-за эффектов конечного размера, таких как высокое отношение площади поверхности к объёму и наличие различных кристаллических структур, магнитные наночастицы обладают интересными и существенно отличающимися магнитными свойствами по сравнению с соответствующими массивными материалами. Эти наночастицы можно синтезировать несколькими методами, включая химические и физические, с контролируемым размером, что позволяет сопоставлять их с биологическими объектами — от клеток (10–100 мкм) и вирусов до генов и белков (3–50 нм). Оптимизация размера наночастиц, распределения по размерам, агрегации, покрытия и формы наряду с их уникальными магнитными свойствами обусловила применение наночастиц этого типа в различных областях. Биомедицина является одной из таких областей, в которой в настоящее время проводятся интенсивные исследования. В данном обзоре рассматриваются магнитные свойства наночастиц, непосредственно связанные с их применением в биомедицине. Основное внимание уделено поверхностным эффектам и ферритным наночастицам, а также одному из диагностических применений магнитных наночастиц — в качестве контрастных агентов для магнитно-резонансной томографии.