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Tipo do documento: Tese
Título: Síntese de nanopartículas de óxido de ferro obtidas pelos métodos de termólise e micro-ondas para aplicação em hipertermia magnética
Título(s) alternativo(s): Synthesis of iron oxide nanoparticles obtained by thermolysis and microwave methods for application in magnetic hyperthermia
Autor: FONSECA , Renilma de Sousa Pinheiro 
Primeiro orientador: SILVA, Fernando Carvalho
Primeiro coorientador: SINFRÔNIO, Francisco Sávio Mendes
Primeiro membro da banca: SILVA, Fernando Carvalho
Segundo membro da banca: SINFRÔNIO, Frnacisco Sávio Mendes
Terceiro membro da banca: CAVALCANTE, Kiany Sirley Brandrão
Quarto membro da banca: MENEZES, Alan Silva
Quinto membro da banca: ALENCAR, Luciana Magalhães Rebelo
Resumo: Nanopartículas de óxidos de ferro são materiais que apresentam comportamento superparamagnético devido a formação de monodomínio decorrente da redução do tamanho da partícula. Quando submetidas a um campo magnético alternado, as nanopartículas, liberam energia na forma de calor para sistema adjacente. Dentre as aplicações passíveis a estas estruturas está a hipertermia magnética, que consiste na elevação da temperatura corpórea, promovendo apoptose das células neoplásicas. Nesse contexto, o presente trabalho versa a respeito do estudo dos parâmetros de síntese de nanopartículas de magnetita, Fe3O4, obtidas pelo método de termólise e método solvatermal assistido por micro-ondas, a serem recobertas com ouro para obter estruturas core@shell, do tipo Fe3O4@Au para aplicação em hipertermia magnética. Para tanto, avaliou-se a contribuição dos aditivos envolvidos na síntese (temperatura de oxidação por recozimento, precursor metálico, solvente, tempo de reação e agente redutor forte), tendo como objetivo o controle da composição de fase e tamanho das nanopartículas, além de compreender o papel de cada aditivos e possíveis modificações inerentes a estes sob a estrutura cristalina. O estudo do método de termólise indicou formação de Fe3O4 utilizando FeCl3 a partir da aplicação da temperatura de oxidação, mas com adição no custo de síntese. Em contrapartida, o tris-acetilacetonato de ferro III apresentou formação monofásica de Fe3O4 dentro da escala nanométrica com a aplicação de 1-octadeceno como solvente, 2 horas de reação e 1-dodecanol como agente redutor. A análise de geração de calor para as nanopartículas demonstram SAR igual a próximo de 27 W.g-1, validando a aplicação em hipertermia magnética. O uso do método solvatermal assistido com micro-ondas possibilitou a formação de Fe3O4 com utilização de potência igual a 1500 W, temperatura de 240 °C e tempo de reação equivalente a 30 minutos. Em ambos os métodos de síntese, os materiais apresentaram surfactantes, ácido oleico e oleilamina, quimissorvidos sobre a superfície das nanopartículas por meio das análises de FTIR e RAMAN, além de propriedades típicas de materiais superparamagnéticos e na escala nanométrica, resultados corroborados pelas análises de DRX, TME e VSM. Os materiais obtidos foram transferidos para meio aquoso e posteriormente recobertos com ouro, sendo caracterizados por UV-vis e VSM, indicando a formação de estruturas do tipo Fe3O4@Au na escala nanométrica. A avaliação de citotoxicidade para as nanopartículas sem e com recobrimento com ouro indicou baixa toxicidade em células normais e seletividade para células neoplásicas, MCF-7 e HeLa, caracterizando potencialidade para aplicação em sistemas biológicos.
Abstract: Iron oxide nanoparticles are materials that exhibit superparamagnetic behavior due to monodomain formation due to particle size reduction. When subjected to an alternating magnetic field such as nanoparticles, it releases heat energy to the adjacent system. Among the applications susceptible to these structures is a magnetic hyperthermia, which consists in the elevation of body temperature, promoting the adoption of neoplastic cells. In this context, the present work deals with the study of the exposure parameters of Fe3O4 magnetite nanoparticles, the thermolysis method and the microwave assisted solvathermic method, which are recovered with gold for the core@shell tests of the type Fe3O4@Au for application in magnetic hyperthermia. Therefore, it can be considered contribution of additives involved in temperature (oxidation oxidation temperature, metallic precursor, solvent, reaction time and strong reducing agent), having as objective or control the phase composition and size of nanoparticles, besides understand the role of each additive and possible inherent changes thereto under the crystal structure. The study of the terminology method indicates the formation of Fe3O4 using FeCl3 from the application of oxidation temperature, but with unused sample addition. In contrast, iron tris-acetylacetonate III shows single-phase Fe3O4 formation within the nanometer scale with application of 1-octadecene as solvent, 2-hour reaction and 1-dodecanol as reducing agent. A nanoparticle heat generation analysis demonstrates SAR equal to the next 27 W.g-1, validating a magnetic hyperthermia application.The use of the microwave solvent assisted method enables the formation of Fe3O4 with a power of 1500 W, a temperature of 240 °C and a reaction time equivalent to 30 minutes. In both synthesis methods, surfactant materials, oleic acid and oleilamine, chemotherapeutic agents on a nanoparticle surface by FTIR and RAMAN analysis, as well as classical statistics of superparamagnetic and nanoscale materials, corroborated by the XRD, TME analysis. and VSM. The captured materials were transferred to aqueous medium and later recovered with gold, characterized by UV-vis and VSM, including Fe3O4@type structures training on the nanometer scale. A cytotoxicity assessment for gold-free nanoparticles indicates low toxicity in normal cells and selectivity for neoplastic cells, MCF-7 and HeLa, characterizing the potentiality for application in biological systems.
Palavras-chave: Nanopartículas magnéticas
Óxido de ferro
Hipertermia magnética
Termólise
Solvatermal assistido por micro-ondas
Magnetic nanoparticles
Iron oxide
Magnetic hyperthermia
Thermal decomposition
Área(s) do CNPq: Química
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE QUÍMICA/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM REDE - REDE DE BIODIVERSIDADE E BIOTECNOLOGIA DA AMAZÔNIA LEGAL/CCBS
Citação: FONSECA, Renilma de Sousa Pinheiro. Síntese de nanopartículas de óxido de ferro obtidas pelos métodos de termólise e micro-ondas para aplicação em hipertermia magnética. 2019. 137 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Rede - Rede de Biodiversidade e Biotecnologia da Amazônia Legal/CCBS) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/3330
Data de defesa: 25-Out-2019
Aparece nas coleções:TESE DE DOUTORADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM REDE - REDE DE BIODIVERSIDADE E BIOTECNOLOGIA DA AMAZÔNIA LEGAL/CCBS

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