Nanocubos de magnetita.Síntesis, caraterización y capacidad de disipación para aplicaciones en hipertermia magnética

J. M. OROZCO HENAO; D. MURACA; P. MENDOZA ZÉLIS

La Plata

Workshop; Workshop Iberoamericano sobre Biomateriales para Aplicaciones Médicas; 2017

La terapia oncológica llamada hipertermia magnética se basa en la capacidad que tienen las nanopartículas magnéticas (NPs) de absorber energía del campo magnético de radiofrecuencia al que son sometidas y liberarla en forma de calor a su entorno[1]. El parámetro que caracteriza esta capacidad de las NPs se denomina SAR del inglés Specific Absortion Rate. La efectividad del tratamiento dependerá, además del grado de biocompatibilidad, de las propiedades estructurales y magnéticas que presenta el sistema de NPs las cuales definen su valor de SAR[2,3,4]; tamaño, forma e interacciones entre partículas determinarán si una muestra dada puede considerarse adecuada para este fin. En este trabajo se presenta un estudio sobre la fabricación y posterior caracterización magnética y estructural de NPs de magnetita (Fe3O4) con geometría cúbica (nanocubos). Estos nanocubos, con tamaños de ~38nm de arista, fueron obtenidos mediante síntesis química por descomposición térmica usando un precursor orgánico de Fe (Fe(III) acac )[5] y ácido palmítico como surfactante y agente reductor. Se presenta también una etapa posterior a la síntesis en donde se realiza un intercambio de ligandos con la finalidad de cambiar la característica hidrofóbica de las NPS que comúnmente se obtiene por medio de esta vía química y que limitan su potencial aplicación como nanomateriales biocompatibles. Los tamaños medios se obtuvieron a partir de imágenes de microscopía electrónica de transmisión (TEM); además, se realizaron medidas de dispersión de rayos-X a bajos ángulos (SAXS) como complemento para la caracterización estructural de las nanopartículas obtenidas. Para la caracterización magnética se realizaron medidas de magnetización d.c. estándar como ciclos de magnetización en función del campo aplicado (MH) a temperatura ambiente y curvas de magnetización zero field cooled/field cooled (zfc/fc) en un rango de temperatura de 4K-300K. Los MH, ajustados con el modelo usual de superparamagnetismo[6,7], evidencian como resultado una magnetización de saturación de 78Am 2 /kg y un campo coercitivo, de 76Oe; las medidas zfc/fc muestran a las partículas en estado bloqueado durante todo el intervalo de temperaturas estudiadas.Se presenta un espectro Mössbauer a temperatura ambiente del cual se obtuvo una distribución de tamaños de las NPs asociado a la distribución de campos hiperfinos mediante el modelo de S. Mørup y H. Topsøe[4]. A fin de estudiar la posible aplicación en hipertermia magnética, una suspensión líquida de la muestra se sometió a un campo de radiofrecuencia y se realizaron medidas de temperatura en función del tiempo para calcular el valor de SAR.