Nanopartículas de Magnetita Dopadas con Hf, La, Y y Zr: Síntesis y Caracterización

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Q. Ana Celia Martínez Valdés

Resumen
Este documento presenta la investigación realizada sobre la preparación y caracterización de nanopartículas de magnetita de fórmula MxFe3-xO4, (donde M = La3+, Y3+, Hf4+ o Zr4+ y, x = 0.1, 0.4, 0.6 y 0.8% mol de dopaje), con la finalidad de obtener materiales que presenten propiedades adecuadas para su posible utilización en aplicaciones biomédicas, específicamente en hipertermia magnética. Las nanopartículas de magnetita pura y dopadas fueron sintetizadas mediante coprecipitación y diversos métodos de sol-gel. De acuerdo con los análisis por
difracción de rayos X de los materiales se determinó a la técnica de coprecipitación como la ideal para la preparación de estos materiales, ya que estos presentan fases de óxido de hierro en una estructura de tipo espinela inversa. De los resultados obtenidos por difracción de rayos X, se observó que los difractogramas de las muestras dopadas con Y3+, Hf4+ y Zr4+ presentan un ligero desplazamiento del pico principal en todos los sistemas en comparación al patrón
de difracción de la magnetita pura. Las propiedades magnéticas de los materiales dopados hasta 0.6% mol analizados mediante magnetometría de muestra vibrante resultan adecuadas para su utilización en hipertermia magnética. Se comprobó la capacidad para inducir calor mediante pruebas de calentamiento, estableciendo que los materiales dopados con Y3+ pueden alcanzar 42 °C en 3 minutos con solo 11 mg de muestra, mientras que con 22 mg de muestra las nanopartículas dopadas con Y3+ y Hf4+ alcanzan esa temperatura en 1 minuto. Las pruebas de
biocompatibilidad demostraron que las muestras dopadas con Hf4+, Zr4+ y Y3+ hasta 0.4% y 0.8% mol resultaron no hemolíticas en cantidades menores a 2 mg/ml. Finalmente, las muestras dopadas con 0.4% mol fueron analizadas
mediante MET, comprobando que las nanopartículas son semiesféricas y presentan tamaños en un rango de 8 a 15 nm, adecuados para su utilización en biomedicina.

Nanopartículas de Magnetita Dopadas con Hf, La, Y y Zr: Síntesis y Caracterización


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