Nanopartículas magnéticas, una clase de nanopartículas que pueden manipularse mediante campos magnéticos, tienen una amplia gama de aplicaciones técnicas y biomédicas, incluida la hipertermia magnética, administración de fármacos dirigida, nuevos medios de almacenamiento magnético y nanorobots. La mayoría de las nanopartículas comerciales no poseen un solo núcleo magnético, sino que tienen una serie de pequeños cristales magnéticos llamados cristalitos.

La pregunta importante para los investigadores es cómo se comportan estos cristalitos dentro de una nanopartícula multinúcleo y cómo responden a un campo magnético aplicado. Un papel en el Revista de física aplicada compara los momentos magnéticos efectivos de diferentes sistemas de nanopartículas multinúcleo y muestra que son dependientes del campo magnético.

"El momento magnético efectivo de una nanopartícula multinúcleo depende de varios parámetros, como el tamaño de los cristalitos magnéticos, su densidad de empaque, configuración del núcleo y la interacción magnética entre ellos, "dijo Frank Ludwig, uno de los autores del artículo.

Muchos hallazgos experimentales indican que el conjunto de cristalitos se comporta como un solo núcleo magnético con algún momento magnético efectivo. La investigación se ha dirigido a determinar cómo este momento magnético efectivo se relaciona con el número y tamaño de cristalitos dentro de una nanopartícula multinúcleo porque muchas aplicaciones requieren un gran momento magnético. cuales, p.ej., determina la fuerza de la fuerza magnética necesaria para su manipulación.

Los hallazgos del artículo son importantes para los investigadores que optimizan las nanopartículas magnéticas para diversas aplicaciones, incluida la hipertermia magnética y la focalización magnética de fármacos, dos nuevas fronteras en la terapia del cáncer.

En hipertermia magnética, las nanopartículas se encuentran en las células tumorales. Se aplica un campo magnético con una frecuencia y amplitud que calentará las nanopartículas a una temperatura de aproximadamente 42-44 grados Celsius, que mata las células tumorales.

En la focalización magnética de fármacos, la cápsula con fármacos y partículas magnéticas se dirige al tumor mediante gradientes de campo magnético. Cuando llegan al tumor, los fármacos se liberan de la cápsula mediante diversas técnicas. La terapia con medicamentos dirigidos puede resultar en una reducción drástica de las dosis y los efectos secundarios en comparación con la quimioterapia tradicional.

Las aplicaciones técnicas de las nanopartículas van desde nuevos medios de almacenamiento magnético hasta nanorobots. Los medios de almacenamiento hechos de nanopartículas son mucho más pequeños que los medios existentes y pueden almacenar mayores cantidades de datos. Los nanorobots son máquinas que pueden construir y manipular cosas con precisión a nivel atómico y pueden usarse en una amplia variedad de contextos, como sensores minúsculos que monitorean la química sanguínea.

Ludwig dijo que continuar obteniendo una mejor comprensión del momento magnético efectivo de las nanopartículas multinúcleo y, especialmente, su dependencia del campo es esencial tanto para la ciencia básica como para las aplicaciones.