Magnetofección en células: influencia de las fuerzas magnéticas

L. ARCINIEGAS; J. PARDO; G.A. PASQUEVICH; GOYA R.G.; F.H.SÁNCHEZ

Carlos Paz

Congreso; 97ava Reunion Anual de la Asociación Física Argentina - 2012; 2012

Los complejos NP/Adenovirus están formados por NP de óxido de Fe recubiertas con un polímero (núcleos magnéticos con $D_M$ $\approx$ 9 nm) que se encuentran electrostáticamente asociadas a la partícula viral de 80 nm de diámetro. Se ha reportado [1] que el número de NP por partícula viral sea del orden de $5 \times 10^3$ lo que permite suponer que la partícula viral estaría totalmente encapsulada en polímero y óxido de Fe. En este escenario el complejo ingresaría a la célula por un mecanismo ajeno a la infección viral propiamente dicha, en el que podría tener una participación relevante la fuerza derivada de la interacción entre NP y campo aplicado. Con el objeto de obtener resultados cuantitativos del efecto de dicha interacción se definió el marco teórico del problema y se diseñaron experimentos ad hoc. Llamamos $\vec{\mu}(\vec{H})=\vec{M}(\vec{H})V_P$ al momento medio de NP expresado en términos de su magnetización $\vec{M}$, el campo externo $\vec{H}$ y el volumen magnético medio de NP, $V_P$. A partir de la energía de dicho momento en el campo externo, $E=-\vec{\mu}\cdot\vec{H}$ se deduce que la fuerza debida al campo sobre el complejo es $$ \vec{F}= \mu_0 N_P V_M \left( H \frac{dM}{dH} + M(H)\right)\vec{\nabla} H. $$A fin de evaluar $\vec{F}$ se obtienen $M$ y $dM/dH$ de la curva $M$ vs $H$ de los complejos a la temperatura de trabajo y se miden $\vec{H}$ y $\nabla H$ y para el arreglo experimental de imanes permanentes. $N_p$ se obtiene realizando un promedio de los valores encontrados experimentalmente1, que resulta $\approx 5\times 10^3$ partículas/complejo y $V_P$ se calcula para NP esféricas de diámetro $D_M$.