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Estudo sistemático das condições experimentais de uma nova rota de síntese de nanopartículas de magnetita em meio aquoso visando intensificar as propriedades de hipertermia

Processo: 16/20429-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2017
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Laudemir Carlos Varanda
Beneficiário:Beatriz Montilha Tirich
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Óxido ferroso-férrico   Nanopartículas de magnetita   Nanopartículas magnéticas   Síntese química   Hipertermia

Resumo

A hipertermia magnética vem surgindo como um dos tratamentos mais promissores e não invasivos no combate à diferentes tipos de câncer. As nanopartículas magnéticas quando submetidas à campo magnético alternado com intensidade e frequência adequadas, podem absorver energia por diferentes processos e dissipá-la na forma de calor, sendo o parâmetro de medida mais utilizado para a taxa efetiva de conversão, denominado de SAR (do inglês, Specific Adsorption Rate). Entretanto, a resposta eficiente para que o processo exige que as nanopartículas apresentem um conjunto de propriedades que engloba: alta magnetização de saturação, comportamento superparamagnético, elevada dispersibilidade em meio fisiológico e parâmetros morfológicos adequados, ou seja, estreita distribuição de tamanho e forma controlada. Nos últimos anos, nanopartículas magnéticas com rigoroso controle de forma e tamanho vem sendo sintetizadas com sucesso em solventes orgânicos por processos de decomposição térmica, o que dificulta a dispersão em meio aquoso levando a demorados e caros processos de troca de ligante de superfície. Recentemente, alguns trabalhos na literatura mostraram que uma taxa de conversão (SAR) otimizada parece envolver nanopartículas magnéticas com tamanho no limite do comportamento superparamagnético e na transição de monodomínio para multidomínio magnético. Com essas prerrogativas, nosso grupo de pesquisa testou e desenvolveu uma nova rota de síntese de nanopartículas magnéticas em meio aquoso que atendem as necessidades em relação às propriedades magnéticas e morfológicas, a qual necessita ser sistematicamente estudada para otimizar as condições de síntese. Neste projeto, propomos estudar as variáveis experimentais tais como tempo, temperatura, concentração e proporção de reagentes e agitação dessa metodologia baseada na formação de nanopartículas através da hidrólise e redução controlada de íons ferro(III) em meio aquoso. O método é considerado simples e inovador e com possibilidade de produção em larga escala, exigindo a otimização para garantir a reprodutibilidade e a qualidade das propriedades. Após a síntese as nanopartículas, serão caracterizadas, estabilizadas em meio fisiológico e avaliadas frente às propriedades hipertérmicas. (AU)