CONICET | Buscador de Institutos y Recursos Humanos

Los arreglos espaciales de partículas están siendo estudiados para su utilización en tratamientos de hipertermia magnética con el fin de analizar los efectos de las interacciones dipolares en el calentamiento. Existen sistemas de cadenas de partículas biosintetizadas por bacterias denominados magnetosomas [1]. Estos han podido ser aislados y utilizados en experimentos de hipertermia tanto in vitro como in vivo [2-3], obteniendo una tasa de absorción específica (SAR) mucho mayor que la correspondiente a partículas de magnetita dispersas [2].En el presente trabajo se analizará el efecto de las interacciones dipolares en sistemas de cadenas unidimensionales ideales, con anisotropía uniaxial a lo largo de la cadena y parámetros reportados para los magnetosomas. Partiendo de un modelo probabilístico no lineal previo [4], las interacciones dipolares se incorporaron a través del campo local que actúa sobre cada partícula.Se estudió principalmente la repercusión de las interacciones en el área encerrada por los ciclos de histéresis, lo que produce un mayor SAR en un experimento de hipertermia. Con tal motivo, se simularon cadenas de diferente longitud y orientadas en distintos ángulos φn respecto al campo externo H. Se comprobó que las interacciones ayudan a aumentar el área del ciclo, tanto para orientaciones individuales como para cadenas orientadas al azar.El campo dipolar, tanto su componente paralela (H∥) como perpendicular (H⊥) a H, en función del campo aplicado presenta histéresis al igual que la magnetización, excepto por ciertos cambios morfológicos. Dichos cambios en la forma de los ciclos de histéresis pudieron ser correlacionados con el incremento relativo del área del mismo al variar φn. Por último, se evaluó la contribución relativa al área del ciclo para diferentes orientaciones y se observó que para la configuración paralela (con la cadena en la dirección de H), el H∥ es el que más contribuye a aumentar el área del ciclo, mientras que en orientaciones cercanas a la perpendicular, el H⊥ es el que adquiere mayor relevancia.En conclusión, las interacciones dipolares en este tipo de sistemas pueden ayudar significativamente a producir un calentamiento por hipertermia magnética mayor que el obtenido en sistemas dispersos.[1] S Ghaisari et al, Biophys. J. 773 (2017) 637[2] E Alphandéry et al, Int. J. Pharm. 434 (2012) 444[3] E Alphandéry, Front. Bioeng. Biotechnol. 2 (2014) 5-1 [4] E De Biasi et al, J. Magn. Magn. Mater. 320 (2008) 312