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Nanopartículas magnéticas de óxido de ferro obtidas via microemulsão e funcionalizadas com macromoléculas para aplicação biomédica

Processo: 08/11128-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2009
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2009
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Laudemir Carlos Varanda
Beneficiário:Raphael Henrique Rinaldi
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):Microemulsão   Funcionalização   Química de materiais   Hematita   Biomedicina   Nanopartículas magnéticas   Macromolécula

Resumo

O destaque alcançado pela "nanociência" e sua utilização racional na preparação de novos materiais tecnológicos nos últimos anos é devido, em grande parte, ao progresso da química e da física na obtenção de materiais em escala nanométrica, assim como, de esforços multidisciplinar envolvendo outras áreas do conhecimento como a bioquímica, biologia molecular e medicina. Nesse contexto, nanopartículas magnéticas vêm merecendo muita atenção por se inserirem em áreas estratégicas de alta tecnologia como na biomedicina e em armazenagem de informações. Aliar os avanços da nanotecnologia a área da saúde pode resultar em melhoria significativa, destacando-se a obtenção de nanobiossensores magnéticos, os quais podem ser aplicados em análise, segurança e controle de alimentos, detecção de analitos específicos, controle ambiental e aplicações biomédicas, nessa última, ressaltando aplicações em rastreamento e mapeamento de áreas do corpo humano através de imagem por ressonância magnética, liberação controlada de drogas em áreas específicas do corpo humano, tratamento de câncer através de hipertermia, radioterapia, separação de células e reparo de tecidos. Atualmente, as nanopartículas com potencialidade de aplicação em biomedicina estão baseadas em óxidos de ferro, os quais apresentam comportamento superparamagnético a temperatura ambiente e magnetização da ordem de 300 emu/cc. O desafio atua reside em desenvolver novas rotas sintéticas que possibilitem a fácil obtenção e funcionalização das nanopartículas com tamanho controlado e estreita distribuição de tamanho. Desta forma, esse projeto de iniciação científica 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 de óxido de ferro obtidas via microemulsão por dois processos distintos: (i) um único sistema microemulsionado contendo o precursor metálico no interior do nanoreator num sistema de microemulsão inversa promovendo a redução controlado do cátion Fe(III) através de redutores sólidos adicionados ao meio reacional, como por exemplo, borohidreto de sódio e (ii) utilizando tensoativos cátion-substituídos (dodecil sulfato férrico ou AOT-Ferro) como surfactante no sistema de microemulsão, seguido pela reação para promover a precipitação do óxido no interior do nanoreator. Posteriormente, as nanopartículas serão funcionalizadas e estabilizadas com macromoléculas a fim de se obter sistemas estáveis em meio biológico além se biocompatibilidade e, em alguns casos, biosseletividade.