63ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 1. Físico-Química

Síntese e Caracterização Química e Estrutural de Fluídos Magnéticos à Base de Nanoferrita Dopadas com Sm e Y

Dyego Costa Araujo 1 Renata Aquino da Silva de Souza 2

1. Laboratório de Nanociência Ambiental e Aplicada- Faculdade UnB Planaltina - Universidade de Brasília 2. Profa. Dra./ Orientadora- Laboratório de Nanociência Ambiental e Aplicada- Faculdade UnB Planaltina - Universidade de Brasília

INTRODUÇÃO:

Fluidos Magnéticos (FM), ou ferrofluidos, são dispersões coloidais de nanopartículas magnéticas em um líquido carreador. Graças à conjunção original de propriedades líquidas e magnéticas, esses materiais respondem a um parâmetro externo extremamente potente, o campo magnético, podendo assim ser confinados, deslocados, deformados e controlados. Essa é a grande peculiaridade dos ferrofluidos em relação aos fluidos comuns. As aplicações de FM vão desde a aeronáutica, a informática, a robótica, além de aplicações em equipamentos industriais como transformadores, alto falantes, juntas magnéticas e amortecedores. Ainda mais recente, é o uso de fluidos magnéticos em biomedicina, na vetorização magnética de drogas, em separação de células, em diagnóstico de tumores por imagem de ressonância magnética (MRI) e no tratamento localizado de alguns tipos câncer por hipertermia. Ainda visando aplicações biomédicas, muito recentemente tem sido discutida e sugerida uma nova classe de portadores magnéticos que contenha tanto propriedades magnéticas quanto radioativas. A disponibilidade de uma variedade de radionuclídeos com diferentes propriedades nucleares, físicas, químicas e biológicas permite combinar essas características com as necessidades para uso em diagnóstico, tratamento e pesquisa. Um dos principais tipos de radionuclideos são os β-emissores utilizados principalmente em aplicações terapêuticas.

METODOLOGIA:

O Samário (Sm) e o Ítrio (Y) são citados por muitos autores como nuclídeos ativáveis por nêutrons de escolha para aplicações terapêuticas. Isto se deve ao fato desses possuírem parâmetros bastantes interessantes como, por exemplo, serem β-emissores e terem um tempo de meia-vida bastante favorável de 46 horas e 64horas, respectivamente. Essas nanopartículas de maguemita dopadas com átomos de Sm e Y, que podem ser guiados à zona tumoral por meio de um campo magnético externo. Estas partículas podem ser ativadas por meio do bombardeamento prévio empregando-se um feixe de nêutrons, seguida da sua administração ao paciente. Estes ferrofluidos constituem alternativa ao uso de quimioterápicos radiomarcados aos compostos organometálicos de 99mTc, 111In e 51Cr, permitindo o tratamento radioterápico localizado, minimizando assim efeitos colaterais em função da sua distribuição sistêmica. As nanopartículas de maguemita radiomarcadas foram preparadas por coprecipitação hidortérmica, método bottom-up, em meio aquoso alcalino de soluções de FeCl3 e R(NO3)3, onde R= Sm e Y, após o tratamento usual de superfície estas estão peptizadas em um sol coloidal. A composição química é verificada para o Fe por dicromatometria e para os íons Sm e Y através de espectroscopia de plasma (ICPASES). A investigação estrutural das nanopartículas sintetizadas é feita por difração de raio-X.

RESULTADOS:

Nos difratogramas de raio-X as posições relativas e as intensidades das linhas difratadas, assim como o parâmetro de malha reduzido, são característicos da estrutura cristalina do tipo espinélio. O diâmetro médio cristalino determinado está entre 3 e 5,5 nm. Entretanto a análise química mostra que a quantidade de íons terras raras incorporados é da ordem de 10-3 molL-1. Ainda, medidas de densidade da solução coloidal em função da concentração de ferro permite determinar a densidade do nanomaterial. Para todos os produtos sintetizados a densidade media é maior do que o fluido à base de maguemita pura, deste modo mostrando que nossas partículas não se tratam de maguemita pura.

CONCLUSÃO:

Obtivemos com sucesso Fluidos Magnéticos à base de nanopartículas magnéticas contendo átomos de Sm e Y, que podem se tornar radioativas por um processo de ativação com feixe de nêutrons. Estes novos produtos abrem caminho para o desenvolvimendo da nanoradioterapia localizada de certos cânceres. As próximas etapas serão analisar os parâmetros da ativação por feixe de nêutrons como uma de várias funções do beta-emissor de radionuclídeos incorporados e suas atividades desejadas para os propósitos da biomedicina.

Palavras-chave: ferrofluidos, nanopartículas, nanorradioterapia.