Síntese e caracterização de nanopartículas e nanocompósitos magnéticos para aplicações biomédicas

A sintese de materiais magneticos nanoestruturados tem sido intensivamente investigada devido a seu vasto campo de aplicacao como carreadores magneticos de farmacos, hipertermia magnetica no tratamento de tumores, entre outros. Neste trabalho, foi explorada a possibilidade de sintetizar tres series de nanocompositos a base de silica mesoporosa e nanoparticulas magneticas (Si02-Fe304). Os dois primeiros compositos, series A e B, foram obtidos pela preparacao de um precursor de oxido de ferro em etanol e a subsequente impregnacao das silicas mesoporosas SBA-15 e MCM-41. 0 oxido de ferro foi formado dentro da estrutura de poros, produzindo-se, assim, um dispositivo magnetico. Na terceira serie de nanocompositos, serie C, utilizou-se o protocolo de sintese de SBA-15 e, durante a sintese, um precursor de oxido de ferro foi adicionado. Estas amostras foram tratadas termicamente em etapas diferentes. Os nanocompositos foram caracterizados por difracao de raios X (DRX), espectroscopia Mossbauer, espectroscopia na regiao do infravermelho, adsorcao de N2, microscopia eletronica de varredura (MEV) e microscopia eletronica de transmissao (MET). Medidas magneticas (curvas de M-H e ZFC/FC) foram realizadas utilizando-se um magnetometro SQUID no intervalo de temperatura de 8-270 K. Os resultados revelaram uma estrutura bem ordenada de mesoporos na maioria dos nanocompositos. Dos dados de difracao de raios X, foi obtido o tamanho medio das particulas de magnetita, que foi da ordem de 29 nm para os nanocompositos das series A e B, e de 10 nm para os da serie C. O diâmetro medio das nanoparticulas magneticas, obtidos a partir dos dados de magnetizacao, foram maiores, da ordem de 40 nm para o nanocomposito da serie A e em torno de 39 nm para os da serie C. A espectroscopia Mossbauer mostrou que a magnetita e produzida com elevada pureza nas rotas de sintese utilizadas, com excecao da rota para obtencao da amostra C3. Os dados de TEM mostraram que as nanoparticulas magneticas foram bem dispersas nos poros da silica. Medidas das propriedades de aquecimento induzido pelo campo de corrente alternada dos nanocompositos obtidos mostraram que as amostras sao apropriadas como agentes de hipertermia magnetica para aplicacoes biologicas. Foi feito o estudo da influencia dessas particulas magneticas na cinetica de liberacao de dois farmacos-modelo: doxorrubicina (DOX) e atenolol sob condicoes in vitro. A liberacao foi estudada na ausencia e na presenca de um campo magnetico alternado. A analise foi feita por estudos de mecanismos cineticos e de modelos de difusao, revelando que o campo externo influencia pouco no processo de liberacao da doxorrubicina, porem, influencia bastante na liberacao do atenolol. Para explicar esse fato, foi proposto entao um modelo de interacao entre a DOX e os nanocompositos. Por fim, foram feitos ensaios de citotoxicidade, mostrando que o nanocomposito C3 apresentou toxicidade para as quatro linhagens de celulas testadas.