Synthesis strategies of single-core and multi-core iron oxide magnetic nanoparticles for biomedical applications

Resumen

En esta Tesis Doctoral se han preparado nanopartículas de óxidos de hierro ferrimagnéticas (FM) y superparamagnéticas (SP) para su uso en aplicaciones biomédicas. El comportamiento magnético que exhiben ha sido modulado mediante el tamaño, la forma, la interacción magnética y la estructura de las partículas en solución. Para poder hacer uso de dichas nanopartículas en el campo de la biomedicina, hay una demanda en la estandarización de su síntesis y métodos de análisis. Esto aseguraría la reproducibilidad en su fabricación y serviría para definir y acotar las características (de su estructura y naturaleza magnética), importantes para su uso de forma segura. Aparte de eso, es necesario también estudiar y evaluar la biotransformación y toxicidad de las nanopartículas magnéticas de óxidos de hierro en modelos animales. Si estas exigencias fuesen alcanzadas, las nanopartículas magnéticas producidas en los laboratorios podrían ser más fácilmente transferidas a la práctica clínica. La modificación de la forma se ha llevado a cabo mediante la obtención de precursores antiferromagnéticos y su posterior transformación a magnetita a través de diferentes procesos de reducción. Por otra parte, mediante el uso de determinados reactivos durante proceso de síntesis, se puede lograr el empaquetamiento de núcleos magnéticos generando estructuras regulares y esféricas denominadas nanoflores. Se han analizado los parámetros clave de la síntesis que dirigen el proceso de autoensamblado, y se ha medido, calculado y simulado el tamaño de núcleo y partícula mediante técnicas de caracterización estructural y magnética. Las nanopartículas obtenidas presentan propiedades interesantes para hipertermia magnética y no presentan toxicidad en las líneas celulares Hep G2 y Caco-2, ni un efecto letal en un modelo anfibio (Xenopus Laevis).