Obtención y caracterización de Geles Superparamagnéticos

JIMENA GONZÁLEZ; CRISTINA HOPPE; FRANCISCO SANCHEZ; VERA ALVAREZ

La Falda, Córdoba

Congreso; XII Reunión Nacional de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2012

Los geles magnéticos o ferrogeles consisten en nanopartículas magnéticas (NPs) integradas en geles poliméricos. Estos materiales son capaces de responder ante estímulos magnéticos modificando su volumen o estructura [1]. Son blandos y elásticos y al mismo tiempo pueden contener grandes cantidades de agua sin disolverse en ella [2-3]. El uso de un campo magnético para regular la velocidad de suministro de fármacos en un ferrogel puede conducir al desarrollo de sistemas inteligentes de respuesta rápida que "inyectan" una dosis precisa de medicamento cuando el cuerpo lo necesita y pueden detener la liberación luego de la inyección. La gran ventaja de la utilización de sistemas poliméricos entrecruzados en la síntesis de NPs radica en que el tamaño y grado de dispersión de las mismas puede controlarse a través de la arquitectura proporcionada por la red polimérica [4]. El polivinilalcohol (PVA) es un polímero hidrofílico, biocompatible y de bajo costo a partir del cual pueden obtenerse ferrogeles [4-5]. Los objetivos de este trabajo son obtener y caracterizar una nueva clase de ferrogeles obtenidos mediante la infusión de sales de hierro en hidrogeles de PVA y la posterior coprecipitación de NPs en el interior del hidrogel. Para ello se prepararon hidrogeles de PVA (10 % en peso) partiendo de una solución acuosa del polímero y aplicando posteriormente ciclos de congelamiento y descongelamiento a la misma hasta lograr el entrecruzamiento de las cadenas. Una vez obtenido el hidrogel se lo introdujo en una solución acuosa de Fe+2 y Fe+3 hasta alcanzar el contenido de solución en equilibrio por hinchamiento. A continuación, se sumergió este gel (que contenía las sales) en una solución amoniacal, permitiendo así la coprecipitación de las NPs de óxidos de hierro dentro del gel. Los materiales obtenidos se caracterizaron estudiando la estructura (cristalinidad y temperatura de fusión) por calorimetría diferencial de barrido (DSC), el tamaño y la distribución de NPs por microscopía electrónica (de transmisión, TEM y de barrido de emisión de campo, FESEM); la cantidad de NPs retenidas (por análisis termogravimétrico, TGA), el grado de hinchamiento en una solución de ibuprofeno en etanol (como fármaco modelo) y las propiedades magnéticas (magnetometría SQUID). Los resultados muestran que fue posible obtener ferrogeles superparamagnéticos formados por NPs de 8-9 nm bien dispersas en la red, . La biocompatibilidad de los componentes, sumado a las buenas propiedades magnéticas y de hinchamiento que poseen estos ferrogeles los hacen posibles candidatos para dispositivos aplicadores de liberación de fármacos controlados mediante campo magnético.