OBTENÇÃO E AVALIAÇÃO DO HÍBRIDO Fe3O4@SiO2/QUITOSANA VISANDO SUA APLICAÇÃO COMO BIOSSENSOR E. Leal 1* ; P. M. A. G. Araújo 1 ; S. M. C. M. Bicalho 2 ; D. R. Cornejo 3 ; A. C. F. M. Costa 1 1 Laboratório de Síntese de Materiais Cerâmicos (LabSMaC) - UFCG. Av. Aprígio Veloso, 882, 58109-970, Bodocongó, Campina Grande-PB. *[email protected]2 JHS Laboratório Químico Ltda (JHS Biomateriais), Sabará/MG, Brazil. 3 Instituto de Física - USP, São Paulo-SP, Brasil. RESUMO Nanopartículas magnéticas possuem potencial aplicação na biomedicina uma vez que suas características possibilitam uma grande variedade de aplicações, tais como biossensores, carreadores de fármacos, destruição de células tumorais e separação magnética de células e proteínas. Com vista nisso, propomos obter o híbrido Fe3O4@SiO2/quitosana, para avaliá-lo quanto a sua propriedade magnética, visando obter um híbrido biocompatível para aplicações biológicas como biossensores. As amostras foram analisadas por DRX, FTIR, medidas magnéticas e citotoxicidade in vitro. Os resultados revelaram que as amostras de magnetita pura, silanizada e quitosanada apresentaram a formação da fase majoritária Fe3O4 com tamanhos de cristalito de 45, 40 e 35 nm, respectivamente. Os espectros de FTIR confirmaram a presença de bandas de absorção características do espinélio e dos grupos presentes no silanol e quitosana, confirmando a formação do híbrido. A introdução do sinalo manteve a característica ferrimagnética, no entanto, levando a uma pequena redução na magnetização de saturação, passando de 63,5 para 49,6 emu/g. Os híbridos apresentaram comportamento não-citotóxico. Palavras-chave: magnetita, nanopartículas magnéticas, agente silano, quitosana, citotoxicidade. INTRODUÇÃO A magnetita, Fe3O4 (Fe 2+ Fe2 3+ O4 2- ) é um óxido de ferro constituído pela presença de íons Fe 2+ e íons Fe 3+ , que se cristaliza em uma estrutura tipo espinélio inverso (AB2O4), onde os íons O 2- formam um arranjo cúbico denso de face centrada (CFC) e cátions do ferro ocupando sítios intersticiais tetraédricos e sítios octaédricos. A distribuição dos íons de Fe 2+ e Fe 3+ na rede espinélio é a responsável pela alta característica magnética desta fase. A energia de estabilidade preferencial 60º Congresso Brasileiro de Cerâmica 15 a 18 de maio de 2016, Águas de Lindóia, SP 1851
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OBTENÇÃO E AVALIAÇÃO DO HÍBRIDO Fe3O4@SiO2/QUITOSANA VISANDO SUA APLICAÇÃO COMO BIOSSENSOR
E. Leal1*; P. M. A. G. Araújo1; S. M. C. M. Bicalho2; D. R. Cornejo3; A. C. F. M. Costa1
1 Laboratório de Síntese de Materiais Cerâmicos (LabSMaC) - UFCG. Av. Aprígio Veloso, 882, 58109-970, Bodocongó, Campina Grande-PB. *[email protected]
2 JHS Laboratório Químico Ltda (JHS Biomateriais), Sabará/MG, Brazil. 3 Instituto de Física - USP, São Paulo-SP, Brasil.
RESUMO Nanopartículas magnéticas possuem potencial aplicação na biomedicina uma vez que suas características possibilitam uma grande variedade de aplicações, tais como biossensores, carreadores de fármacos, destruição de células tumorais e separação magnética de células e proteínas. Com vista nisso, propomos obter o híbrido Fe3O4@SiO2/quitosana, para avaliá-lo quanto a sua propriedade magnética, visando obter um híbrido biocompatível para aplicações biológicas como biossensores. As amostras foram analisadas por DRX, FTIR, medidas magnéticas e citotoxicidade in vitro. Os resultados revelaram que as amostras de magnetita pura, silanizada e quitosanada apresentaram a formação da fase majoritária Fe3O4 com tamanhos de cristalito de 45, 40 e 35 nm, respectivamente. Os espectros de FTIR confirmaram a presença de bandas de absorção características do espinélio e dos grupos presentes no silanol e quitosana, confirmando a formação do híbrido. A introdução do sinalo manteve a característica ferrimagnética, no entanto, levando a uma pequena redução na magnetização de saturação, passando de 63,5 para 49,6 emu/g. Os híbridos apresentaram comportamento não-citotóxico. Palavras-chave: magnetita, nanopartículas magnéticas, agente silano, quitosana, citotoxicidade. INTRODUÇÃO
A magnetita, Fe3O4 (Fe2+Fe23+O4
2-) é um óxido de ferro constituído pela
presença de íons Fe2+ e íons Fe3+, que se cristaliza em uma estrutura tipo espinélio
inverso (AB2O4), onde os íons O2- formam um arranjo cúbico denso de face centrada
(CFC) e cátions do ferro ocupando sítios intersticiais tetraédricos e sítios
octaédricos. A distribuição dos íons de Fe2+ e Fe3+ na rede espinélio é a responsável
pela alta característica magnética desta fase. A energia de estabilidade preferencial
60º Congresso Brasileiro de Cerâmica15 a 18 de maio de 2016, Águas de Lindóia, SP
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OBTAINING AND EVALUATION OF THE HYBRID Fe3O4@SiO2/CHITOSAN AIMING ITS APPLICATION AS BIOSENSOR
ABSTRACT Magnetic nanoparticles have potential application in biomedicine since their features allow a wide variety of applications, such as biosensors, drug carriers, destruction of tumor cells and magnetic separation of cells and proteins. Overlooking that, the proposal is to obtain the hybrid Fe3O4@SiO2/chitosan, to evaluate it as its magnetic property, in order to obtain a biocompatible hybrid for biological applications such as biosensor. The samples were analyzed by XRD, FTIR, magnetic measurements and in vitro cytotoxicity. The results showed that the samples of pure magnetite, silanized and functionalized with chitosan showed the formation of the majority phase of the Fe3O4 with crystallite sizes of 45, 40 and 35 nm, respectively. The FTIR spectra confirmed the presence of characteristic absorption bands of the spinel and of the groups present in the silanol and chitosan, confirming the formation of the hybrid. The presence of the silane agent kept the ferrimagnetic characteristics, however, taking to a small reduction in the saturation magnetization, from 63.5 to 49.6 emu/g. The hybrids showed non-cytotoxic behavior.
Keywords: magnetite, magnetic nanoparticles, silane agent, chitosan, cytotoxicity.
60º Congresso Brasileiro de Cerâmica15 a 18 de maio de 2016, Águas de Lindóia, SP