Estudio comparativo de la síntesis de nanopartículas de magnetita monodispersas

Resumen

Actualmente el tipo de nanopartículas magnéticas más estudiados son los de estructura cúbica, espinela inversa, porque estos materiales presentan características de gran interés y sus posibles aplicaciones ya que facilitan la construcción de sistemas más complejos. Debemos considerar que debido a la presencia de metales de transición en la superficie de las nanopartículas es que se dan las condiciones para poder funcionalizarlas con otras moléculas a través de grupos funcionales complejos obteniendo materiales con características polares o apolares, dependiendo del tipo de aplicación que se desee utilizar. Teniendo en consideración que cuando se trabaja con sistemas biológicos las nanopartículas son detectadas por el sistema retículo endotelial (SRE), que a través de los macrófagos son los encargados de eliminar algún cuerpo extraño inerte que pudiera estar en el organismo. De esta manera, existe una necesidad de funcionalizar las nanopartículas obtenidas antes de ser administradas en el organismo para evitar ser reconocidas por el SRE. Esta funcionalización es responsable por evitar la aglomeración de las mismas permitiendo que ellas permanezcan en suspensión estable (coloides magnéticos) que pueden ser conducidos a través de campos magnéticos externos. En este trabajo, nosotros mostramos detalladamente los resultados obtenido en la mejora de la ruta de síntesis de un sistema de nano partículas en forma de ferrofluido de magnetita (Fe₃O₄) utilizando el método de descomposición térmica y comparamos nuestros resultados respecto a otra ruta de síntesis para sistema nano particulados llamado método de co-precipitación química. Para poder medir el tamaño, así como conocer las propiedades morfológicas y estructurales de las nanopartículas se procedió a la caracterización de nanopartículas obtenidas por los métodos de descomposición térmica y co-precipitación química a través de microscopia electrónica de transmisión (MET). Se encontró una distribución de tamaños con un promedio de 8 nm y polidispersión de 0.14. Estos resultados fueron corroborados por los resultados obtenidos mediante análisis de patrones de difracción de rayos X. La estabilidad del ferrofluido obtenido fue medida usando la técnica conocida como DLS (Dynamic Light Scattering), donde fue encontrado un valor de 42.8 mV, que está dentro del valor esperado para un sistema estable, considerando que para un sistema nanopartículado el valor de Zetasiser arriba de 30 mV representa una estabilidad de la suspensión acuosa. Al final de las medidas de caracterización se realizó la medida del valor del potencial de hidrógeno (pH) mediante un pH-metro, para estudiar la biocompatibilidad que presenta nuestra muestra de ferrofluido ya que nuestro interés es que este ferrofluido pueda ser usado como vehículo para direccionar principios activos o fármacos sobre una región específica en el organismo. Así después de realizada la medición fue encontrado un valor del pH de 7.23 lo que evidencia un sistema biocompatible para posibles aplicaciones biológicas.