8/18/2019 Hipertermia Magnética de Nanopartículas à base de MnFe2O4 : Efeito da Passivação

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XIX CONGRESSO BRASILEIRO DE FÍSICA MÉDICA

17 A 20 DE AGOSTO DE 2014

GOIÂNIA –  GO

HIPERTERMIA MAGNÉTICA DE NANOPARTÍCULAS à BASE DEMnFe2O4 : EFEITO DA PASSIVAÇÃO 

Victor R. Romero1, Marcelo H. Sousa2 e Andris F. Bakuzis1 1Universidade Federal de Goiás, Instituto de Física, Goiânia, Brasil.

2 Universidade de Brasília, Faculdade de Ceilândia, Brasília, Brasil

Resumo: Neste trabalho, foi investigado a influência da passivação da superfície de nanopartículasmagnéticas na eficiência magnetotérmica. As nanopartículas à base de ferrita manganês foramsintetizadas pelo método coprecitação e recobertas com ácido cítrico para garantir a estabilidadecoloidal em condições fisiológicas. Diferentes tamanhos de partículas (de 7 a 14nm) foram obtidosapós uma separação de fase nos fluidos magnéticos por meio da alteração da força iônica do meio.

 As amostras foram caracterizadas por difração de raios-X (XRD), microscopia eletrônica detransmissão (TEM) e magnetometria de amostra vibrante (VSM). Medidas de hipertermia foram feitasem diferentes amplitudes de campo magnético em 300kHz. Diferentemente de outros estudos da

literatura, neste trabalho o processo de passivação da superfície das nanopartículas com ferro foiinvestigado detalhadamente. Esta ferrita apresentou, dependendo do diâmetro, uma diminuição doefeito magnetotérmico após o processo de passivação. A teoria de resposta linear foi utilizada paraexplicar os dados experimentais, que se mostrou fortemente dependente não só da magnetização edimensão da nanopartícula, mas também da constante de amortecimento.Palavras-chave: nanopartículas magnéticas, medicina térmica, radiação não-ionizante, nanomedicina.

Introdução: Hipertermia com nanopartículas magnéticas consiste no aumento da temperatura localdas nanopartículas devido à interação de seus momentos magnéticos com campo magnéticoalternado de amplitude e frequência adequadas. A origem do calor gerado pelas nanopartículas éatribuída ao fenômeno da histerese dinâmica. Este efeito tem sido sugerido como uma terapiainovadora para o tratamento do câncer, já que células neoplásicas malignas, em geral, respondem de

forma mais significativa a variações de temperatura que células normais. Consequentemente, otratamento por hipertermia pode levar a morte de células tumorais.

Método: A síntese das nanopartículas foi feita pelo método de coprecipitação. Por outro lado ananopartículas de diferentes diâmetros foram selecionadas por meio do método de separação defase via variação de força iônica [1]. A Tabela 1 apresenta alguns dados obtidos neste estudo.

 Amostras passivadas e não-passivadas com diferentes tamanhos médios e magnetizações diferentesforam obtidas.

Tabela 1  – Caracterização das amostras passivada (P) e não passivada (NP)

 AMOSTRAS DRX(nm) Ms (emu/cm3)

não passivada(1) 8.8 198

não passivada(2) 10.2 131

não passivada(3) 11.4 145

passivada(1) 9.2 169

passivada(2) 10.6 226

passivada(3) 11.7 235

O modelo teórico utilizado foi o de resposta linear [2,3], o qual é válido para amplitudes de campomagnético baixo. Neste caso a resposta magneto-térmica (SAR) depende fortemente do tempo derelaxação de Neél.

8/18/2019 Hipertermia Magnética de Nanopartículas à base de MnFe2O4 : Efeito da Passivação

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XIX CONGRESSO BRASILEIRO DE FÍSICA MÉDICA

17 A 20 DE AGOSTO DE 2014

GOIÂNIA –  GO

Resultados: A figura 1 mostra as curvas de hipertermiamagnética para amostras PAS e NPS de diâmetrosemelhante. Inserido no gráfico está uma simulaçãonumérica de uma gota contendo fluido  magnético comnanopartículas com os parâmetros experimentaisinvestigados.

Disc us são e Con clu sões:   Amostras passivadas (PAS) e não passivadas (NPS) de diâmetrosemelhante (dados obtidos não somente via DRX, mas por TEM) mostraram significativa variação deefeito magneto-térmico. Em geral, observou-se uma diminuição da resposta magneto-térmica para

amostras passivadas.  A teoria do regime linear foi utilizada para análise dos dados. Os cálculosteóricos indicam que tal efeito em alguns casos não foi resultado de alterações na magnetização ouda constante de anisotropia. De fato, diferenças associadas a constante de amortecimento dosnanomateriais parecem explicar os dados. Isto sugere forte influência de efeitos de superfície naspropriedades magneto-térmicas de ferritas à base de manganês. 

Agradecimentos: CNPq, FAPEG e FUNAPE.

Referências:1. M. H. Sousa et al., J. Phys. Chem. B, 105, 1168 (2001).2. E. L. Verde, G. T. Landi, J. A. Gomes, M. H. Sousa, and A. F. Bakuzis. J. Appl. Phys. 111, 123902 (2012).3. E. L. Verde, G. T. Landi, M. S. Carrião, A. L. Drummond, J. A. Gomes et al. AIP Advances 2. 032120 (2012).

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