Wytwarzanie i ocena właściwości magnetytu dla zastosowań medycznych

Nanocząstki magnetytu (Fe₃O₄) charakteryzują się unikalnymi właściwościami magnetycznymi oraz wysoką biokompatybilnością,. Mimo rosnącego zainteresowania ich zastosowaniem w diagnostyce MRI, hipertermii oraz systemach dostarczania leków, konieczne są dalsze badania nad ich interakcjami z systemami biologicznymi oraz potencjalnym ryzykiem wywoływania stresu oksydacyjnego, aby zapewnić ich bezpieczne wykorzystanie w medycynie. Celem pracy była synteza nanocząstek magnetytu metodą współstrącania oraz ocena ich właściwości fizykochemicznych i wpływu na komórki śródbłonka linii EA.hy926. Charakterystykę materiału, obejmującą rozmiar, kształt oraz strukturę krystaliczną i chemiczną, określono przy pomocy technik: AFM, XRD oraz spektroskopii UV-Vis i FTIR. Ocenę cytotoksyczności przeprowadzono za pomocą testu MTT. Eksperymentalne pomiary AFM potwierdziły otrzymanie nanocząstek o kształcie zbliżonym do kulistego i średniej wielkości wynoszącej 6,274 nm. Badania strukturalne XRD jednoznacznie zidentyfikowały fazę krystaliczną jako czysty magnetyt, bez obecności faz niepożądanych. Badania biologiczne wykazały wpływ cytotoksyczny na analizowane komórki zależny od stężenia nanocząstek; najwyższym bezpiecznym stężeniem (przeżywalność powyżej 70%) okazało się 0,1 mg/ml, natomiast przy wyższych dawkach (1–10 mg/ml) obserwowano istotny spadek żywotności komórek. 

Magnetite nanoparticles (Fe₃O₄) are characterized by uniquemagnetic properties and high biocompatibility. Despite the growing interest in their applications in MRI diagnostics, magnetic hyperthermia, and drug delivery systems, furtherresearch is required to better understand their interactions with biological systems and the potential risk of inducing oxidativestress in order to ensure their safe use in medicine. The aim of this study was to synthesize magnetite nanoparticles using the co-precipitation method and to evaluate their physicochemicalproperties as well as their effects on EA.hy926 endothelialcells. Material characterization, including particle size, morphology, crystal structure, and chemical composition, was performed using AtomicForce Microscopy (AFM), X-ray Diffraction (XRD), UV–Vis spectroscopy, and Fourier Transform Infrared Spectroscopy(FTIR). Cytotoxicity was assessed using the MTT assay. AFM measurements confirmed the successful synthesis of nearlyspherical nanoparticles with an average size of 6.274 nm. Structural analysis by XRD unequivocally identified the crystalline phase as pure magnetite, with no detectableundesirable phases. Biological studies demonstrated a concentration-dependent cytotoxic effect of the nanoparticleson the analyzed cells. The highest safe concentration, corresponding to cell viability above 70%, was found to be 0.1 mg/mL, whereas higher concentrations (1–10 mg/mL) resulted in a significant decrease in cell viability.