Estudo experimental sobre a eficiência de nanopartículas de ferritas de Zn-Mn para magnetohipertermia : de características intrínsecas ao comportamento coletivo

Abstract

A conversão de energia eletromagnética em calor, promovida por nanopartículas (NPs) magnéticas submetidas a campos magnéticos alternados, consiste em uma estratégia promissora no tratamento de enfermidades como o câncer por possibilitar um tratamento localizado. Esta tese apresenta um estudo experimental sobre o potencial de NPs de ferritas de Zn-Mn para aplicações em magnetohipertermia. Foram sintetizados diferentes fluidos magnéticos de dupla camada elétrica (EDF-MF) baseados em NPs núcleo/casca de composição ZnxMnyFewO4@𝛾-Fe2O3, com diferentes diâmetros e proporções de Zn/Mn. Observou-se um desvio estequiométrico sistemático com o aumento do teor de Zn e da concentração de base alcalina utilizada na coprecipitação hidrotérmica. Todas as NPs sintetizadas apresentaram uma estrutura cristalina cúbica do tipo espinélio e a composição núcleo/casca das mesmas foi evidenciada por técnicas de análise química e microscopia eletrônica de transmissão. As propriedades magnéticas das NPs foram investigadas utilizando fluidos magnéticos em regime diluído. Medidas da dependência térmica da magnetização acima da temperatura ambiente demostraram uma redução na temperatura de Curie com o aumento de teor de Zn. Por fim, ensaios de magnetohipertermia permitiram investigar a eficiência das NPs desta tese como fontes de calor, avaliando desde características intrínsecas das NPs (diâmetro, magnetização de saturação e anisotropia) até influências do comportamento coletivo. Os resultados demostraram que para NPs dispersas em EDL-MF, a interação dipolar magnética e a formação de agregados reduzem a eficiência de aquecimento das NPs.