Les nanoparticules d'oxyde de fer sont utilisées dans la détection des ganglions sentinelles, thérapie de remplacement du fer et autres applications biomédicales. De nouveaux travaux cherchent à comprendre comment ces matériaux vieillissent, et comment le vieillissement peut modifier leurs profils fonctionnels ou de sécurité.

Pour la première fois, en combinant la spectroscopie Mössbauer en laboratoire avec l'analyse du "centre de gravité", les chercheurs peuvent quantifier l'oxydation par diffusion de la magnétite en maghémite, et suivre le processus. Dans Lettres de physique appliquée , les travaux devraient aider à comprendre les mécanismes de vieillissement des nanomatériaux, et comment ces effets modifient la façon dont ils interagissent avec le corps humain.

"C'est presque une question non posée sur la façon dont ce matériau s'oxyde au fil du temps, " a déclaré le Dr Quentin Pankhurst. "Nous avons besoin de plus d'informations à ce sujet. Cette technique nous aide à savoir ce qui se passe lorsque les produits sont en rayon."

Distinguer les deux formes de nanoparticules d'oxyde de fer est si difficile qu'elle a conduit à une convention officieuse de nommer les échantillons "magnétite/maghémite" lorsque leur composition n'est pas connue. La spectroscopie Mössbauer utilise des rayons gamma nucléaires pour mesurer la quantité d'atomes de fer d'un échantillon avec la charge +2 trouvée dans la magnétite par rapport à la charge +3 qui prédomine dans la maghémite. Ces mesures subtiles sont traitées avec des calculs de centre de gravité, qui combine les données pour créer une image plus grande pour l'échantillon.

De plus, le test ne détruit pas les échantillons, les chercheurs peuvent ainsi suivre l'oxydation des nanoparticules d'oxyde de fer sur de longues périodes de temps.

Prochain, le groupe cherche à étendre sa technique à une gamme plus large d'échantillons de magnétite et de maghémite et à aider d'autres chercheurs à mieux comprendre comment l'âge d'un nanomatériau est en corrélation avec ses propriétés fonctionnelles.

« Nous avons soulevé la question de savoir si le vieillissement oxydatif affecte les particules, mais nous n'avons pas vu si c'est le cas ou pas, " a-t-il dit. " Maintenant, il y a cette idée que le vieillissement se poursuit, et c'est un tout autre paramètre que nous n'avons pas mesuré. Je serais ravi si d'autres personnes exploraient cette corrélation entre fonction et vieillissement dans leurs propres matériaux."