Estudo da síntese e avaliação das propriedades magnetotérmicas de nanopartículas não esféricas de magnetita

Abstract

O uso de nanopartículas magnéticas (NPM) na biotecnologia e na medicina é um tema em destaque e que já conta com aplicações efetivas e outras em pleno avanço tecnológico. Pelas suas dimensões reduzidas, as NPMs têm facilidade para transitar em diversos compartimentos do organismo e, também pela possibilidade de serem funcionalizadas com ligantes específicos, podem se acumular nos tecidos tumorais. Dessa forma, em diversas aplicações biomédicas, as NPMs são utilizadas, tanto para fins terapêuticos, como para fins diagnósticos – ou simultaneamente com a função “teranóstica”. Dentre as diversas potenciais aplicações terapêuticas, esse trabalho é focado na elaboração de materiais para aplicações no tratamento contra o câncer por hipertemia. O objetivo desse estudo é o de estabelecer, estudar e otimizar uma rota de síntese em meio aquoso, por precipitação homogênea, para síntese de nanopartículas magnéticas alongadas, assim como estudar suas propriedades magnetotérmicas, visando aplicações em magnetohipertermia. A síntese da nanopartículas foi realizada por meio da coprecipitação de Fe2+ e Fe3+ em meio alcalino a 95 ºC. Com a finalidade de se obter nanopartículas magnéticas alongadas, vários parâmetros de síntese foram verificados, principalmente a natureza química e a concentração da fonte de íons OH-. Além disso, a presença ou ausência e a natureza e a concentração de ânions complexantes (SO4 2-) também foi verificada como fator para geração de estruturas magnéticas alongadas. Dois tipos de base foram testadas para a síntese das nanoestruturas magnéticas, uma base convencional (NH4OH) e CO(NH2)2, uma base que gera OH- homogeneamente, por decomposição. Os resultados mostraram que, apesar da presença de SO4 2- (agente catalisador de forma), nanopartículas magnéticas alongadas foram obtidas somente na presença de CO(NH2)2. Apesar de se utilizar a CO(NH2)2 como agente precipitante, nanopartículas magnéticas alongadas somente foram obtidas na presença de SO4 2-. Nas concentrações estudadas, nanopartículas maiores foram obtidas em maior quantidade de SO4 2-. A variação do pH em função do tempo de síntese também foi avaliada, quando o NH4OH foi utilizado, o pH, bastante alto imediatamente a adição desse reagente, vai diminuindo a medida que o sistema entra em refluxo e a amônia é volatilizada. No caso da CO(NH2)2, à medida que esse reagente se decompõe, o pH aumenta homogeneamente. Para as duas concentrações de CO(NH2)2 estudadas, dois grupos de NPs foram obtidos em diferentes tempos de síntese. Em ambos os casos, as fases goethita e magnetita foram observadas, sendo que, com a evolução do tempo a fase deu lugar à magnetita. Os testes de magnetohipertermia mostraram que, para as nanopartículas alongadas, a variação de temperatura é proporcional ao campo alternado aplicado e sensível às diferentes frequências.