确定氧化年龄的方法可以显示老化如何影响纳米材料的性质

氧化铁纳米颗粒用于前哨淋巴结检测，铁替代疗法和其他生物医学应用。新工作看起来要了解这些材料如何老化，以及老化如何改变其功能或安全性。

通过将基于实验室的穆斯堡尔光谱学与“重心”分析相结合，研究人员首次可以量化磁铁矿向磁赤铁矿的扩散氧化，并跟踪该过程。在AIP出版社的应用物理快报中，这项工作有助于理解纳米材料的老化机制，以及这些影响如何改变它们与人体相互作用的方式。

“对于这种物质如何随着时间的推移而氧化，这几乎是一个未经提出的问题，”昆汀·潘克赫斯特博士说。“我们需要更多关于它的信息。这种技术可以帮助我们了解产品正在架子上发生了什么。”

区分这两种形式的氧化铁纳米颗粒是如此困难，以至于当它们的组成未知时，它导致了命名样品“磁铁矿/磁赤铁矿”的非正式惯例。穆斯堡尔光谱学使用核伽马射线来测量样品中有多少铁原子与磁铁矿中发现的+2电荷相比，而磁化石中占主导地位的+3电荷。这些微妙的测量结果通过重心计算进行处理，该计算结合了数据以为样本创建更大的图像。

此外，该测试不会破坏样品，因此研究人员可以长时间跟踪氧化铁纳米颗粒的氧化。

接下来，该小组正在寻求将其技术扩展到更广泛的磁铁矿和磁赤铁矿样品，并帮助其他研究人员更好地了解纳米材料的年龄如何与其功能特性相关联。

“我们已经提出了一个关于氧化老化是否会影响颗粒的问题，但我们还没有看到是否是这种情况，”他说。“现在有这样的想法，老化正在进行，而这是我们尚未测量的另一个参数。如果其他人在他们自己的材料中探索功能和老化之间的相关性，我会很高兴。”