SCOPUS
SCIE
Biocompatible magnetite nanoparticles with varying silica‐coating layer for use in biomedicine: Physicochemical and magnetic properties, and cellular compatibility
저자
Singh, Rajendra K. ; Kim, Tae‐ ; Hyun ; Patel, Kapil D. ; Knowles, Jonathan C. ; Kim, Hae‐ ; Won
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2012
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
1734-1742(9쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P><P>Magnetic nanoparticles (MNPs) are considered highly useful in therapeutic and diagnostic applications. However, MNPs require surface modification to promote dispersibility in aqueous solutions and thus biocompatibility. In this article, the authors modified MNPs with inorganic silica layer to create silica‐coated magnetite nanoparticles (MNP@Si) via sol–gel process. Synthesis involves hydrolysis and condensation steps using tetraethylorthosilicate (TEOS) in methanol/ polyethylene glycol (PEG) solution and ammonia catalyst. Nanoparticles were characterized in terms of morphology, particle size, crystalline phase, chemical‐bond structure, surface charge and magnetic properties: in particular, the MNP@Si size was easily tunable through alteration of the Fe<SUB>3</SUB>O<SUB>4</SUB>‐to‐TEOS ratio. As this ratio increased, the MNP@Si size decreased from 270 to 15 nm whilst maintaining core 12‐nm MNP particle size, indicating decrease in thickness of the silica coating. All MNP@Si, in direct contrast to uncoated MNPs, showed excellent stability in aqueous solution. The particles' physicochemical and magnetic properties systematically varied with size (coating thickness), and the zeta potential diminished toward negative values, while magnetization increased as the coating thickness decreased. 15‐nm MNP@Si showed excellent magnetization (about 64.1 emu/g), almost comparable to that of uncoated MNPs (70.8 emu/g). Preliminary <I>in vitro</I> assays confirmed that the silica layer significantly reduced cellular toxicity as assessed by increase in cell viability and reduction in reactive oxygen species production during 48 h of culture. Newly‐developed MNP@Si, with a high capacity for magnetization, water‐dispersibility, and diminished cell toxicity, may be potentially useful in diverse biomedical applications, including delivery of therapeutic and diagnostic biomolecules. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res Part A, 2012.</P>
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