Síntese e Revestimento de Nanopartículas Ferromagnéticas com Polímeros Epóxi para Aplicações Biomédicas

Abstract

O desenvolvimento da hipertermia magnética trouxe um impulso adicional à terapia do câncer. A hipertermia baseia-se no princípio de que temperaturas em torno de 42°C destroem células cancerosas, preservando os tecidos saudáveis circundantes. O calor requerido para o uso da hipertermia é obtido pelo uso de nanopartículas magnéticas, em especial neste projeto, nanopartículas de composição Y₃Fe₅₋ₓAlₓO₁₂ (1,5 ≤ x ≤ 1,7). Para cumprir o requisito da hemocompatibilidade, as NPMs foram revestidas com uma matriz epóxi à base éter diglicidílico do bisfenol A (DGEBA), e como agentes de cura, foram utilizadas as aminas cicloalifáticas. As análises termogravimétricas (TG) e a análise térmica diferencial (DTA) permitiram a decomposição de matéria orgânica a 300°C, por 4 horas. As análises de DRX mostram que a partir de 700°C, já houve a formação da fase cristalina. O tamanho médio das nanopartículas, calculado pela equação de Scherrer, mostrou tamanhos entre 45 e 65 mm, confirmados pelas micrografias MEV. Pela observação das micrografias MET nota-se a presença de aglomerados das partículas em todos os casos. O tamanho de partícula ficou entre 30-60 nm e a estequiometria, aparentemente, não modificou a característica inicial dos aglomerados. O ferromagnetismo foi observado para todas as composições, e a magnetização de saturação diminui conforme aumenta a concentração de íons Al³⁺. Medida da permissividade dielétrica em função da temperatura mostrou que a temperatura de Curie está próxima a 43°C, para a estequiometria de x igual a 1,6. As interações biológicas entre os polímeros e o sangue foram estudadas por ensaios biológicos in vitro. Estudos de adsorção de proteínas, adesão de plaquetas, atividade do lactato desidrogenase (LDH) e propriedades de tromborresistência estão apresentados. Os ensaios de adsorção de proteínas na superfície dos polímeros mostraram que as redes epóxi adsorvem mais albumina do que fibrinogênio. Os resultados relacionados à adesão de plaquetas, atividade do lactato hidrogenase e propriedades de tromborresistência indicaram que as redes DGEBA/IPD e DGEBA/3DCM exibem comportamento hemocompatível. As amostras DGEBA/IPD e DGEBA/DCM apresentam boas propriedades biocompatíveis em contato direto com células MG63 e não revelaram qualquer diminuição da viabilidade de células semelhantes a osteoblastos. Quanto aos espectros FTIR das cerâmicas silanizadas e revestidas, aparecem às bandas vibracionais de absorção em boa concordância com a literatura para o APTMS e o DGEBA. As propriedades magnéticas das cerâmicas revestidas, não sofreram alterações, visto que o material de revestimento não possui propriedades magnéticas. Sendo assim, acredita-se que os resultados alcançados nesta pesquisa promoveram o desenvolvimento de nanopartículas magnéticas otimizadas para hipertermia magnética. Tanto por mostrar sua viabilidade, quando testados in vitro, quanto por promover o conceito de Y₃Fe₅₋ₓAlₓO₁₂/matriz epóxi como um próximo passo para o aprimoramento dessa classe de cerâmicas.