Efeito magnetoforético aplicado à separação de nanopartículas magnéticas biocompatíveis / Efeito magnetoforético aplicado à separação de nanopartículas magnéticas biocompatíveis / Magnetoforetic effect applied to biocompatible magnetic Nanoparticle segregation / Magnetoforetic effect applied to biocompatible magnetic Nanoparticle segregation

Marcus Carrião dos Santos

Neste trabalho foi desenvolvido um experimento magnetoforético (EMF) para estudar o efeito de um gradiente de campo magnético sobre o diâmetro e dispersão de tamanhos de nanopartículas em fluidos magnéticos (FM). Neste experimento, a massa de um imã permanente é medida por uma balança enquanto varia graças à interação com o FM, colocado alguns centímetros acima. Curvas de variação da massa aparente do imã foram obtidas em função do tempo e relacionadas às características de alíquotas retiradas da superfície do FM em tempos distintos. Os fluidos eram constituídos de nanopartículas de magnetita recobertas com fosfato. As amostras foram sintetizadas pelo método de coprecipitação e caracterizadas por difratometria de raios-x, microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HR-TEM) e magnetometria de amostra vibrante (VSM). Foram retiradas alíquotas do EMF em cinco intervalos de tempo distintos. Essas alíquotas também foram caracterizadas por VSM e foram estimados diâmetros magnéticos a partir delas. Os diâmetros magnéticos mostraram uma diminuição do tamanho das nanopartículas na superfície da amostra submetida ao EMF para tempos maiores de exposição ao gradiente de campo. Essas mesmas alíquotas foram ainda caracterizadas por HR-TEM e foram construídos histogramas com os tamanhos das nanopartículas. Estudos dos diâmetros médios e modais (obtido pelo ajuste lognormal) confirmaram o comportamento estimado pelos diâmetros magnéticos e mostraram a diminuição do tamanho das nanopartículas em função do tempo. O estudo dos desvios padrão e da largura a meia altura (obtido pelo ajuste lognormal) indicaram uma diminuição da dispersão. O estudo do fator σ (parâmetro do ajuste lognormal) foi inconclusivo, não apresentando variações significativas na faixa de tamanhos estudada. Os resultados mostraram que o EMF produziu uma variação de 16,02% no diâmetro modal (Dmodal), 14,63% no diâmetro médio, 30,90% no desvio padrão e 33,33% na largura a meia altura entre a amostra original e a alíquota exposta ao gradiente de campo por 60 horas, para o fluido de maior diâmetro inicial (Dmodal = 9,240,08 nm e σ=0,2380,009). Estudos de magnetohipertermia foram realizados a 300kHz para as alíquotas estudadas. Foram encontradas taxa de absorção específicas (SAR) maiores para sistemas com nanopartículas maiores, propriedade muito importante nas aplicações relacionadas ao tratamento de câncer. Portanto, conclui-se que o experimento magnetoforético pode ser utilizado para selecionar propriedades de fluidos magnéticos, por meio do controle do diâmetro e desvio padrão de tamanhos, para diversas aplicações tecnológicas, ambientais e biomédicas.

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