Development of Fe3-xMxO4 (M = Co and Ga) nanomaterials for biomedical applications

Resumen

El presente trabajo se ha centrado en el desarrollo de nanomateriales para su posible uso en aplicaciones biomédicas. La optimización del método de descomposición térmica de precursores metálicos, ha sido posible obtener nanopartículas de magnetita dopadas con cobalto o galio, de alto grado de pureza, cristalinidad y dispersión. En este sentido, con el principal objetivo de determinar la influencia del tiempo de síntesis y la concentración del cobalto en el medio de reacción se han preparado ferritas de cobalto de composición Fe3-xCoxO4 a partir de acetilacetonato de Fe(III) y acetilacetonato de Co(II) y se han obtenido nanopartículas con tamaños comprendidos entre 6-11 nm con una morfología esférica-cuboctaédrica y cúbica. Por otro lado, con el objetivo de crear nuevos agentes de contraste, se preparó una serie de ferritas dopadas con galio Fe3-xGaxO4 con tamaños comprendidos entre 6 y 10 nm. En estas muestras también se ha podido observar que la incorporación del galio en bajas concentraciones (Fe2.86Ga0.14O4) dentro de la estructura de la magnetita puede aumentar el valor de saturación de las nanopartículas (110 Am2 Kg-1 a 5K) por encima del valor de saturación de la magnetita. Mediante XANES se ha relacionado el comportamiento de las muestras con la ocupación catiónica en posiciones tetraédricas u octaédricas de la estructura espinela. Las muestras con mayor saturación magnética presentan valores prometedores de relajatividad para su aplicación como agentes de contraste en Resonancia Magnética de Imagen. Finalmente se prepararon nanopartículas de magnetita, parte de las cuales se han funcionalizado con el ligando CTAB y depositado sobre la superficie de microesferas para su aplicación en terapias de embolización y otras con el polímero PMA modificado con dodecilamina, y fármacos derivados del selenio para su aplicación en tratamientos contra la leishmaniasis y el cáncer de colon.