コバルトドープFe3O4ナノ粒子の磁気異方性の向上とハイパーサーミック効率の向上

磁鉄鉱ナノ粒子は、癌治療における磁気流体ハイパーサーミアの有望な候補であり、交互の磁場を利用して腫瘍組織内で選択的に熱を生成します。しかし、磁気的および物理的特性の正確な調整が必要なため、臨床治療ウィンドウ内で最適なハイパーサーミック効率を達成することは依然として課題です。これに対処するために、コバルトの濃度を変化させたFe3O4ナノ粒子のドーピング効果を調査し、異方性定数や飽和磁化などの磁気特性を向上させました。コバルトドープFe3O4ナノ粒子の一連を合成し、X線回折、フーリエ変換赤外分光法、高分解能透過電子顕微鏡、および振動試料磁力計を用いてその物理的および磁気的特性を評価しました。私たちの結果は、コバルトドーピングがSPIONの強制力を増加させ、2 wt%のドーピングで21.98 Oeから5 wt%のドーピングで57.54 Oeに達することを示しています。しかし、この増加はナノ粒子の超常磁性の性質を変化させない範囲内にとどまります。2%コバルトドープFe3O4は25.87 W/gのSARと0.81 nH m2/kgのESARを達成し、未ドープのFe3O4に対して大幅な改善を示しました。ただし、高濃度のコバルトはハイパーサーミック効率を低下させました。これらの発見は、低レベルのコバルトドーピングが異方性を改善し、磁気ハイパーサーミアアプリケーションでの現在の制限に対処することで、Fe3O4ナノ粒子のハイパーサーミック性能を向上させる効果的な戦略であることを示唆しています。