Síntese, caracterização e aplicações biomédicas de nanopartículas magnéticas

Síntese, caracterização e aplicações biomédicas de nanopartículas magnéticas

Author Britos, Tatiane Nassar Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor Ferreira, Paula Silvia Haddad Ferreira Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Graduate program Ciência e Tecnologia da Sustentabilidade
Abstract In the development of this work were performed syntheses and morphological characterization - structural and magnetic - of iron oxide nanoparticles and the Fe3O4 metal type (Fe0) which were obtained from the thermodecomposition and coprecipitation methods, respectively, and biological assays. The surfaces of these nanoparticles were functionalized with thiolated binders and hydrophilic (-SH), with the aim of making these biocompatible systems to act as carriers of nitric oxide (NO) and contrast agents in magnetic resonance imaging. Fe3O4 nanoparticles, such as magnetite, were synthesized by coprecipitation method, starting from FeCl3.6H2O FeCl2.4H2O salts and in acid medium. In a first step the surfaces of these nanoparticles were coated with a hydrophobic binder, such as oleic acid, in order to avoid clumping and to be subsequently exchanged for biocompatible thiolated binders and as mercaptosuccínico acid (MSA) and cysteine (Cys) Fe3O4 in mole ratios: MSA / Cys 1:40 to 1:20. Nanoparticles of Fe3O4-type MSA and Fe3O4-Cys were obtained with the direct coating their surfaces also. This second preparation step was conducted aiming to the optimization of the method of synthesis. Fe0 nanoparticles were synthesized by the method of the organometallic precursor thermodecomposition as iron III acetylacetonate [Fe(acac)3]. The thiolated nanoparticles were nitrosadic by sodium nitrite salt in a slightly acid, leading to the formation of magnetic systems nitric oxide donors (-SNO). These nanoparticles were characterized by a number of physicochemical techniques for verification of the structural, morphological and magnetic aspects and were tested as carrier of nitric oxide in culture of tumor cells and as contrast agents for stem cells also. The results showed that thiolated nanoparticles are crystalline, spherical and with narrow size distribution and showed superparamagnetic behavior. In addition, nitric oxide acts as a carrier for the treatment of cancer cells and as contrast agents for stem cells in magnetic resonance imaging.

No desenvolvimento deste trabalho foram realizadas sínteses e caracterizações morfológicas, estruturais e magnéticas, de nanopartículas de óxido de ferro, do tipo Fe3O4 e metálicas (Fe0) que foram obtidas através dos métodos de coprecipitação e termodecomposição, respectivamente, além de ensaios biológicos. As superfícies destas nanopartículas foram funcionalizadas com ligantes hidrofílicos e tiolados (-SH), com o objetivo de tornar estes sistemas biocompatíveis para atuarem como carreadores de óxido nítrico (NO) e agentes de contraste em ressonância magnética de imagem. Nanopartículas de Fe3O4, como a magnetita, foram sintetizadas através do método de coprecipitação, partindo dos sais FeCl3.6H2O e FeCl2.4H2O, em meio ácido. Em uma primeira etapa as superfícies destas nanopartículas foram recobertas com um ligante hidrofóbico, como o ácido oleico, a fim de se evitar formação de agregados e para posteriormente ser trocado por ligantes tiolados e biocompatíveis como o ácido mercaptosuccínico (MSA) e a cisteína (Cys) em razões molares Fe3O4:MSA/ Cys 1:40 e 1:20. Nanopartículas do tipo Fe3O4-MSA e Fe3O4-Cys, também foram obtidas com o recobrimento direto de suas superfícies. Esta segunda etapa de preparação foi realizada objetivando-se uma otimização no método de síntese. Nanopartículas de Fe0 foram sintetizadas pelo método da termodecomposição do precursor organometálico como o acetilacetonato de ferro III [Fe(acac)3]. As nanopartículas tioladas foram nitrosadas através do sal nitrito de sódio em meio levemente ácido, levando à formação de sistemas magnéticos doadores de óxido nítrico (-SNO). Estas nanopartículas foram caracterizadas por uma série de técnicas físico-químicas, para verificação dos aspectos estruturais, morfológicos e magnéticos e também foram testadas como carreadores de óxido nítrico em cultura de células tumorais e como agentes de contraste em células tronco. Os resultados mostraram que as nanopartículas tioladas são cristalinas, esféricas, com estreita distribuição de tamanhos e apresentaram comportamento superparamagnético. Além disto, atuam como carreadores de óxido nítrico no tratamento de células cancerosas, e como agentes de contraste em células tronco na ressonância magnética de imagem.
Keywords nanoparticles
nitric oxide
biomedical applications
contrast agent
superparamagnetism
nanopartículas
óxido nítrico
aplicações biomédicas
agente de contraste
superparamagnetismo
Language Portuguese
Date 2014-12-19
Published in BRITOS, Tatiane Nassar. Síntese, caracterização e aplicações biomédicas de nanopartículas magnéticas. 2014. 101 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Diadema, 2014.
Research area Química
Knowledge area Ciências exatas e da terra
Publisher Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extent 101 p.
Origin https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=2064799
Access rights Closed access
Type Dissertation
URI http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/47347

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