Síntesis, caracterización y recubrimiento de nanopartículas superparamagnéticas

Abstract

Las nanopartículas magnéticas tienen una amplia gama de aplicaciones en diversa áreas de la medicina y la biotecnología. Al ser recubiertas con óxido de silicio son protegidas de la degradación. La capa puede ser funcionalizada fácilmente con diversos agentes químicos o biológicos los cuales le confieren diferentes tipos de capacidades. En este trabajo se sintetizaron nanopartículas magnéticas (NPM) de tipo magnetita (Fe3O4) mediante el método de co-precipitación, modificando parámetros como temperatura, pH, agente precipitante y tiempo de sonicación, con el fin de reducir la polidispersidad. La caracterización de las NPM se realizó mediante microscopía de transmisión electrónica (TEM), difracción de rayos x (XRD), espectroscopía infrarroja (FT-IR), dispersión dinámica de luz (DLS), Potencial  y magnetometría. Se obtuvieron NPM polidispersas las cuales presentan también superparamagnetismo. En cuanto a sus características en solución, poseen una carga superficial promedio de +45.2 ± 4.0 mV y un diámetro hidrodinámico variable, con dos grupos de tamaños de partícula, para dos métodos probados de síntesis. El tiempo de sonicación resultó ser crucial para la disminución de la polidispersidad. De esa manera, mediante una tercera variación del método de síntesis, se obtuvieron NPM con un diámetro hidrodinámico que promediaba los 200 nm y un diámetro de partícula, obtenido mediante TEM, de 10 nm en promedio. Se realizó el recubrimiento de las NPM con óxido de silicio utilizando 2 precursores: tetraetil ortosilicato (TEOS) y aminopropil trietoxisilano (APTES), tanto en forma separada como en mezcla. El precursor TEOS ofreció mejores resultados generando una capa homogénea esférica de aproximadamente 18 nm.