Desenvolvimento de nanopartículas de magnetita recoberta com iodo comum e radioativo para aplicações biológicas

Orientador: Prof. Dr. Luiz Fernando CóticaDissertação (mestrado em Física) - Universidade Estadual de Maringá, 2017RESUMO: Neste trabalho foram estudadas a preparação, a caracterização e as implicações de nanocompósitos magnéticos para possíveis aplicações biomédicas. Os materiais investigados, foram as nanopartículas de magnetita (Fe3O4), o iodo comum (I2) e radioativo (131I). Sintetizou-se dois tipos de nanocompósito: radioativos, compostos por nanopartículas de magnetita pura e iodo radioativo (Fe3O4 + 131I); não radioativos, compostos por nanopartículas de magnetita pura e iodo comum (Fe3O4 + I2). As amostras foram analisadas por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, magnetometria de amostra vibrante, espectroscopias Raman Confocal, ultra violeta/visível, por energia dispersiva de raios X, infravermelho com transformada de Fourier e pelo teste de viabilidade celular MTT [brometo de 3-[4,5-dimetil-tiazol-2il]-2,5-difeniltetrazólio]. Os estudos de microscopia eletrônica de varredura identificaram a presença de iodo nas nanopartículas de magnetita, indicando a necessidade de lavagens para minimizar a concentração de iodo periférico. Os resultados da difração de raios X mostraram que os picos encontrados correspondiam a magnetita (Fe3O4). Medidas de magnetometria de amostra vibrante indicaram que as curvas de magnetição vs campo magnético, no nanocompósito (Fe3O4 + I2), obedece um comportamento superparamagnético. Paralelamente, dentre as espectroscopias usadas neste trabalho, somente a por energia dispersiva de raios X identificou a presença de iodo na superfície das nanopartículas de magnetita (Fe3O4). Por conseguinte o teste de viabilidade celular MTT apontou maior citotoxicidade ao iodo comum aplicado isoladamente e inobservância de alta toxidade nos demais nanocompósitos, devido as baixas concentrações, no entanto dentre os nanocompósitos o iodo radioativo apresentou menor absorbância em 72 h. Considerando os resultados obtidos no decorrer da investigação, pode-se afirmar que os materiais analisados, isoladamente ou formando nanocompósitos, possuem ótimas propriedades para aplicação tecnológica, sobretudo na obtenção de dispositivos multifuncionais aplicados a área biológicaABSTRACT: In this work, the preparation, characterization and implications of magnetic nanocomposites for possible biomedical applications were studied. The investigated materials were magnetite nanoparticles (Fe3O4), common (I2) and radioactive (131I) iodine. Two different types of nanocomposites were synthesized: one radioactive, composed of pure magnetite nanoparticles and radioactive iodine (Fe3O4+131I); and another nonradioactive, composed of pure magnetite nanoparticles and common iodine (Fe3O4+I2). The samples were analyzed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, vibrating sample magnetometry, Raman Confocal spectroscopy, ultraviolet/visible light spectroscopy, X-ray dispersive energy spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy and MTT cell viability test [bromide of 3- [4,5-dimethyl-thiazol-2il] - 2,5 diphenyltetrazolium]. Scanning electron microscopy studies have been identified the presence of iodine together the magnetite nanoparticles, indicating the need for more washes to minimize residual iodine. The results of the X-ray diffraction showed that the found peaks correspond to magnetite (Fe3O4). The vibration sample magnetometry measurements indicated that magnetization curves vs magnetic field, in the (Fe3O4+I2) nanocomposite, obey a superparamagnetic behavior. In parallel, among the spectroscopies used in this work, only the X-ray dispersive energy identified the presence of iodine on the surface of magnetite nanoparticles (Fe3O4). In addition, the MTT cell viability test showed higher cytotoxicity to the common iodine applied alone and nonobservance of high toxicity in the other nanocomposites, due to low concentrations, however among the nanocomposites, that with the radioactive iodine showed lower absorbance in 72 h. Considering the obtained results during the investigation, it can be affirmed that the analyzed materials, alone or forming nanocomposites, have excellent properties for technological applications, mainly in the obtaining of multifunctional devices applied to the biological field74 f. : il. (algumas color.)