Российские ученые представили новый метод синтеза частиц композитов анальцима (минерал из класса силикатов) с оксидом циркония. Он позволяет выращивать частицы нужных размеров для создания на их основе микроисточников радиоактивного излучения для уничтожения неоперабельных раковых опухолей. Об исследовании сотрудников Сибирского федерального университета (СФУ) и Красноярского научного центра СО РАН сообщается в журнале Microporous and Mesoporous Materials.

Одно из направлений использования микросферических сорбентов — создание на их основе микроисточников радиоактивного излучения для терапии неоперабельных раковых опухолей печени. Действуют такие микроисточники следующим образом: в стеклянную микроглобулу размером 20–30 микрон вводится радиоактивный элемент, доставляется по кровеносным сосудам до опухоли и поражает раковые клетки. Главная проблема этой техники состоит в том, что в человеческом организме стекло быстро выщелачивается. Ученые предложили переводить компонент в кристаллическую фазу, в результате чего он дальше не растворяется (остается мелкой, безвредной частицей, не выпускающей осколков).

Авторы исследования попытались найти способ синтезировать частицы для микроисточников нужного размера с минимальным разбросом. Впервые в процессе гидротермального синтеза при температуре 150 ℃ с участием ценосфер летучих зол с отношением Si/Al, равном 2,7, в качестве источника кремния и алюминия были получены кристаллиты анальцима размером от 5 до 50 микрон.

Условия проведения реакции позволяют регулировать размер кристаллитов. В присутствии солей циркония происходит кристаллизация анальцима с включением до 4,8 массовых процента циркония. Рост идентичных по размеру частиц (41 микрон) контролируется двумя параметрами. Один представляет собой скорость растворения ценосфер и создание необходимой концентрации силикатных и алюминатных комплексов. Второй — скорость роста кристаллитов с включением гидролизованных частиц циркония, которые не влияют на топологию цеолита. Предложенный способ позволяет получить практически идентичные по размеру частицы сорбента, которые после включения в них радиоактивных изотопов могут использоваться в медицине в качестве микроисточников.