Nanopartículas magnéticas de cobalto metálico e ferrita de cobalto recobertas com ouro como materiais biocompatíveis visando aplicações em biomedicina

Autor(es)

João Batista Souza Junior

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC/BT)
• Data de defesa: 2012-05-24

Membros da banca

Laudemir Carlos Varanda; Pedro Henrique Cury Camargo

• Orientador: Laudemir Carlos Varanda

Resumo

Atualmente, as nanopartículas superparamagnéticas despertam enorme interesse científico devido sua grande variedade de aplicações em biomedicina, tanto na área de diagnóstico quanto no tratamento de enfermidades. Embora muitos materiais vem sendo estudados, os óxidos de ferro (magnetita e maghemita) apresentam maiores avanços nos estudos para aplicações em medicina. A preferência por óxidos de ferro se deve a baixa toxicidade destas partículas quando comparado as nanopartículas metálicas ou ligas. Entretanto, as nanopartículas destes óxidos possuem baixas magnetizações de saturação que diminuem ainda mais com as sucessivas etapas de recobrimento necessárias para conferir funcionalidade a estas partículas. Desse modo, há uma necessidade atual para o desenvolvimento de nanopartículas superparamagnéticas com elevada magnetização, baixa toxicidade e maior facilidade de funcionalização da sua superfície com biopolímeros e agentes funcionalizantes. Neste trabalho, nanopartículas superparamagnéticas de cobalto metálico e ferrita de cobalto foram sintetizadas e suas propriedades magnéticas foram comparadas com a magnetita. Nanopartículas de cobalto foram escolhidas, pois seu elevado comportamento ferromagnético é menor apenas que o ferro metálico, além do baixo custo de seus reagentes. As nanopartículas magnéticas foram sintetizadas pelos métodos de microemulsão e decomposição térmica (baseado no método poliol) e suas composições química, estrutural, tamanho e distribuição de tamanho foram devidamente determinadas. Além disso, as nanopartículas de cobalto metálico e ferrita de cobalto foram recobertas com ouro utilizando o método de crescimento mediado por semente. Os sistemas microemulsionados utilizados neste trabalho não foram eficientes nem na síntese de nanopartículas estáveis de cobalto metálico nem no seu esperado controle morfológico. Já o método de decomposição térmica resultou em um rigoroso controle de composição química, estrutural e morfológico para as diferentes nanopartículas sintetizadas. O recobrimento com ouro foi efetivo na proteção do núcleo magnético e adicionalmente conferiu estabilidade, baixa toxicidade e bifuncionalidade às nanopartículas magnéticas através do seu fenômeno de ressonância plasmônica de superfície o qual foi preservado na nanoestrutura core@shell. O comportamento superparamagnético das nanopartículas de cobalto metálico recobertas com ouro e sua elevada magnetização de saturação foram expressivamente intensificadas quando comparadas as nanopartículas de magnetita sem recobrimento. Portanto, as nanopartículas sintetizadas neste trabalho apresentam propriedades de superfície e magnéticas otimizadas demonstrando um bom potencial para aplicações em biomedicina como sensores bifuncionais óptico-magnético. (AU)

• Processo FAPESP: 10/04208-7 - Nanopartículas magnéticas de cobalto metálico e ferrita de cobalto recobertas com ouro como materiais biocompatíveis visando aplicações em biomedicina
• Beneficiário: João Batista Souza Junior
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado