Desenvolvimento de fluidos e filmes magnéticos a partir de óxidos de ferro para aplicações biomédicas

Abstract

Neste estudo foram preparadas nanopartículas magnéticas de óxido de ferro por vários métodos. Com estes óxidos de ferro foram obtidos dois ferrofluidos, onde o primeiro foi preparado por revestimento de nanopartículas magnéticas usando Tween 80 como surfactante e a solução de quitosana como dispersante. O segundo ferrofluido foi preparado com nanopartículas magnéticas revestidas com poli(?-hidroxibutirato), Tween 80 e solução de quitosana. O surfactante Tween 80 serviu para evitar a agregação das nanopartículas magnéticas, o PHB para revestir os óxidos de ferro e a quitosana para exercer duas funções importantes na prepararação de ferrofluidos: revestir os óxidos de ferro, a fim de evitar danos às células normais, e como um dispersante. Também foram preparados filmes com QTS/PVA (Poli(álcool vinílico))/PHB contendo nanopartículas magnéticas de óxido de ferro e Tween 80, estes foram desenvolvidos utilizando a técnica de "casting", monitorando a influência de diferentes massas de óxido de ferro nas propriedades dos filmes. Os materiais foram caracterizados através da espectroscopia no infravermelho (IV), difração de raios X (DRX), espectrometria de absorção atômica com atomização em chama (FAAS), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria de varredura diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e magnetômetro de amostra vibrante (VSM) para aplicação na hipertermia. A análise dos espectros de IV confirmou a presença de todos os grupos funcionais dos óxidos de ferro e suas modificações. Os resultados do DRX dos óxidos puros e dos ferrofluidos foram coincidentes, apresentando uma estrutura tipo espinélio. Foi observado através da FAAS que as porcentagens de ferro nas amostras dos ferrofluidos foram significativamente menores quando comparadas com a amostra do óxido puro. A análise de TGA revelou uma diferença estrutural entre os materiais. Medidas magnéticas revelaram que a magnetização de saturação das nanopartículas não revestidas foi maior do que as nanopartículas revestidas. As amostras foram colocadas dentro de um campo magnético alternado e observou-se que as temperaturas máximas obtidas pelos ferrofluidos com quitosana foram de 42,5 e 43,3°C. O estudo da toxicidade aguda das amostras de magnetita, maghemita e ferrofluidos com quitosana demonstrou que estes óxidos de ferro e ferrofluidos, administrado por via intraperitoneal, não foram capazes de induzir morte nos animais de experimentação com as doses utilizadas neste estudo. Estas análises confirmaram o revestimento dos óxidos puros pelo surfactante e polímeros. Os filmes apresentaram-se flexíveis, magnéticos e sem segregação de fases. Através de MEV foi observado morfologias semelhantes, compactas e com poucas irregularidades. O teste de intumescimento mostrou que os filmes com maior concentração de óxido de ferro absorvem menos água e o teste de degradação mostrou que filmes com maior quantidade de óxido de ferro conferem maior estabilidade à degradação.