Nanopartículas Magnéticas

Nanopartículas Magnéticas

A nanotecnologia é a ciência, tecnologia e engenharia que estuda e manipula materiais em pequena escala, entre 1 e 100 nanômetros, podendo ser utilizada nos mais diversos campos científicos, como física, biologia, química, medicina, ciência dos materiais e engenharia.

Este ramo científico começou a ser estudado por Richard Feynman, hoje conhecido como o pai da nanotecnologia, sua primeira palestra sobre o assunto aconteceu em 1959, intitulada “There’s plenty of room at the bottom”, na Califórnia, quando ainda nem existia o termo nanotecnologia, conceituado posteriormente por Norio Taniguchi, dez anos depois.  Neste evento ele mostrou a outras cientistas uma visão futurista, descrevendo como poderiam manipular átomos e moléculas individuas e os benefícios da utilização dessa escala de miniaturização extrema. Entretanto, ainda não existia tecnologia suficiente para iniciar estudos práticos em nanoescala, isso só se tornou possível em 1981, quando Gerd Binnig e Heinrich Rohre inventaram o microscópio de corrente de tunelamento, descoberta que concedeu aos dois físicos o Prêmio Nobel de 1986 e permitiu aos cientistas a observação de apenas um único átomo, iniciando assim a nanotecnologia moderna.

As nanopartículas magnéticas são uma classe de nanopartículas que podem ser manipuladas utilizando materiais magnéticos, elas possuem características físicas e químicas diferentes dos materiais volumosos por estarem em tamanho reduzido. Estas propriedades dependem fortemente do tamanho, morfologia e estrutura cristalina.

Estas pequenas partículas possuem uma infinidade de aplicações, principalmente na biologia e na medicina, por causa da não toxicidade, biocompatibilidade e agregação de alto nível no tecido desejado, sendo elas "in vivo" ou "in vitro". Para a utilização "in vivo" é necessário revestir as nanopartículas em um material biocompatível para que não haja rejeição dos anticorpos, também pode ser adicionada uma camada externa com medicamentos para células específicas ou algum outro tipo de cobertura para facilitar o acoplamento nas células alvo, este procedimento é chamado de funcionalização. Uma das formas mais comuns deste tipo de utilização é o transporte de drogas, pois as nanopartículas magnéticas podem armazená-las. Isto é feito colocando um imã próximo a região que se deseja ser tratada, como um tumor. As nanopartículas são introduzidas na corrente sanguínea e são atraídas pelo imã, alojando-se nas células alvo, a droga é liberada com a mudança das condições do meio (temperatura, pH, osmolalidade) ou com a quebra das ligações das partículas com a droga, pela ação de enzimas específicas.

Outras formas de aplicações "in vivo": A magnetohipertermia (ilustrado na imagem abaixo) consiste em aquecer as células cancerígenas ligadas as nanopartículas por meio de campos magnéticos alternados. O conhecido processo de ressonância magnética também pode ser aprimorado com a utilização dessas partículas, detectando células cancerígenas.

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Aplicações "in vitro": Ensaios imunológicos de diversos tipos, utilizando-se as nanopartículas como marcadores, para isso é necessário o revestimento de outra camada com materiais fluorescentes (no caso da caracterização por fluorescência). Também há a caracterização por magnetismo, quando se é medido diretamente a propriedade magnética das partículas, para isso é necessário sensores muito eficientes, pois os convencionais não as detectam.

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