Nanopartículas magnéticas metálicas recobertas com óxido de ferro: intensificação das propriedades magnéticas da nanopartícula e funcionalização para aplicação em biomedicina

• Processo: 08/08791-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2009
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2011
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Laudemir Carlos Varanda
• Beneficiário: Watson Beck Junior
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 07/07919-9 - Nanocristais magnéticos coloidais: obtenção de nanoesferas, nanofios e nanobastões auto-organizados e funcionalizados com macromoléculas para aplicação em gravação magnética avançada, biotecnologia e biomedicina, AP.JP
• Assunto(s): Propriedades magnéticas Funcionalização Química de materiais Materiais nanoestruturados Biomedicina Nanopartículas magnéticas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biomedicina | estrutura casca-caroço | funcionalização | Materiais nanoestruturados | nanopartículas magnéticas | propriedades magnéticas | Química de Materiais

Resumo

A utilização de nanopartículas magnéticas em biomedicina e biotecnologia vem recebendo elevado destaque nos últimos anos, graças à versatilidade de aplicações como reparo de tecidos, diagnósticos, ressonância magnética por imagem, tratamento contra o câncer, separação celular, transporte controlado de drogas, entre outras. Atualmente, as nanopartículas com potencialidade de aplicação em biomedicina se restringem aos óxidos magnéticos de ferro, os quais apresentam comportamento superparamagnético a temperatura ambiente e magnetização da ordem de 300 emu/cm3. A preferência pela utilização dos óxidos se dá pela facilidade e versatilidade de modificação da superfície e funcionalização devido à presença de grupos hidroxila na superfície desses óxidos e, principalmente, pela baixa toxicidade em comparação com nanopartículas magnéticas metálicas. Entretanto, é desejável que a magnetização dessas nanopartículas esteja próxima a do ferro metálico (~1000 emu/cm3), valor esse normalmente observado apenas para nanopartículas metálicas com alta toxicidade em organismos vivos. Desta forma, esse projeto de pesquisa vinculado ao projeto Jovem Pesquisador "Nanocristais magnéticos coloidais: obtenção de nanoesferas, nanofios e nanobastões auto-organizados e funcionalizados com macromoléculas para aplicação em gravação magnética avançada, biotecnologia e biomedicina" propõe a obtenção de nanopartículas magnéticas metálicas recobertas com óxido de ferro obtidas via processo poliol modificado combinado com a metodologia de crescimento mediado por sementes. A combinação do núcleo metálico com a camada de óxido na superfície poderá aliar as principais características de ambos os sistemas, isto é, a elevada magnetização do núcleo metálico, a versatilidade de funcionalização e a baixa toxicidade da camada de óxido. A nanoestrutura do tipo casca-caroço (core-shell) será obtida via processo poliol onde os sais de Pt(acac)2 e Fe(acac)3 serão utilizados para gerar o núcleo metálico, sendo este núcleo utilizado como semente numa segunda reação para recobrimento com camada de óxido de ferro. Adicionalmente, diferentes metais como cobalto e níquel serão utilizados. As nanopartículas serão então funcionalizadas e estabilizadas com macromoléculas a fim de se obter sistemas estáveis em meio biológico além de biocompatibilidade e, em alguns casos, biosseletividade.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BECK, JR., WATSON; SOUZA, CAIO G. S.; SILVA, TIAGO L.; JAFELICCI, JR., MIGUEL; VARANDA, LAUDEMIR C.. Formation Mechanism via a Heterocoagulation Approach of FePt Nanoparticles Using the Modified Polyol Process. Journal of Physical Chemistry C, v. 115, n. 21, p. 10475-10482, JUN 2 2011. (08/07568-4, 07/07919-9, 08/08791-9)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

BECK JUNIOR, Watson. Nanopartículas magnéticas metálicas recobertas com óxido de ferro: intensificação das propriedades magnéticas da nanopartícula e funcionalização para aplicação em biomedicina. 2011. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC/BT) São Carlos.