Modelado y caracterización de nanopartículas magnéticas para terapia oncológica

I. J. BRUVERA; MENDOZA ZÉLIS P.

Rosario, Santa Fe

Congreso; Superficies y Materiales Nanoestructurados NANO 2015; 2015

La Hipertermia con Nanopartículas Magnéticas (HNM) es una terapia oncológica basada en el calentamiento de tumores mediante nanopartículas magnéticas (NPM) incorporadas al tejido, que absorben energía de un campo de radiofrecuencia (RF) externo. Este calentamiento puede provocar necrosis (termoablación) o fomentar apoptosis selectiva de las células tumorales en combinación con terapias convencionales. A fin de optimizar la técnica, se busca desde la ciencia de materiales maximizar la potencia específica absorbida del campo por las NPM (SAR: Specific Absorption Rate). Para esto es necesario contar con modelos contrastados experimentalmente que aumenten la comprensión del mecanismo de interacción entre el campo, las NPM y el entorno de las mismas.En el marco de una tesis doctoral recientemente defendida, se obtuvieron las ecuaciones diferenciales para la magnetización de sistemas de NPM en función del campo y de la temperatura a partir de un modelo de dos pozos con agitación térmica. Las ecuaciones fueron resueltas numéricamente mediante una implementación Matlab, para sistemas ordenados y desordenados con y sin dispersión de tamaños, pudiendo simular a partir de ellas ciclos de magnetización DC y RF y procesos ZFC-FC que permitieron explorar las condiciones óptimas de muestra y campo para la aplicación.Los resultados numéricos fueron contrastados con datos experimentales obtenidos de diferentes muestras de NPM soportadas en medios fluidos (agua, hexano) y sólidos (hexano y agua sólidos, gel). Con el fin de estudiar la respuesta magnética en las condiciones de la aplicación terapéutica, se diseñó e implementó un sistema inductivo que permite relevar los ciclos de magnetización RF. Mediante este sistema se realizaron mapas de SAR en función de la amplitud.