p Pequenos objetos magnéticos, que têm sido usados ​​com sucesso em aplicações tecnológicas, como armazenamento de dados, estão se mostrando promissores no campo biomédico. As nanoestruturas magnéticas têm propriedades interessantes que aprimoram novas aplicações em diagnósticos médicos e permitem a exploração de novas técnicas terapêuticas. p Nesta semana Revisão de Física Aplicada pesquisadores revisam o estado da arte neste campo. Um avanço especialmente interessante envolve uma configuração de nanodisco exótico, conhecido como estado de vórtice, onde os momentos magnéticos se organizam em uma geometria ondulada.

p Isolar e separar células de uma amostra de sangue ou tecido é crucial para uma variedade de aplicações médicas, como terapia gênica ou diagnóstico e tratamento de câncer. Os procedimentos padrão envolvem filtração e centrifugação, mas células de tamanhos ou densidades semelhantes não podem ser separadas dessa maneira.

p Uma abordagem para este problema tem sido revestir grânulos esféricos de óxido de ferro com anticorpos que se ligam especificamente às células de interesse. As células desejadas são então separadas com campos magnéticos aplicados. Contudo, isso pode exigir altas intensidades de campo magnético, então, uma segunda abordagem usando nanofios foi tentada.

p Uma terceira forma envolve nanodiscs, em um estado de vórtice ou em uma configuração antiferromagnética sintética, consistindo em duas camadas ferromagnéticas separadas por uma camada não magnética. A superfície das pequenas estruturas pode ser tratada com sondas fluorescentes, permitindo que os investigadores observem o movimento das partículas em resposta a um campo aplicado.

p Outra aplicação biomédica que pode se beneficiar das nanoestruturas magnéticas é a ressonância magnética. Como a técnica básica tem baixa sensibilidade, geralmente são necessários agentes de contraste. Os agentes mais amplamente usados ​​são complexos de gadolínio, mas isso levantou questões de toxicidade. Tanto os nanodiscos quanto os nanofios revestidos com substâncias biocompatíveis têm propriedades que os tornariam bons agentes de contraste para ressonância magnética.

p Uma área de aplicação inovadora de nanoestruturas magnéticas envolve a aniquilação de células direcionadas para o tratamento do câncer. Nanodiscs criados em um estado de spin vortex ou configuração antiferromagnética sintética mostram uma grande promessa para esse uso.

p Altas taxas de morte de células tumorais, até 90%, foram observados quando campos magnéticos relativamente fracos foram usados ​​com eles. O mecanismo que leva à morte celular é uma forte força mecânica que resulta quando um campo magnético giratório gira os nanodiscos, destruindo células tumorais por dentro.

p A maioria desses estudos foi realizada em laboratório, então algumas situações, como retenção ou excreção por órgãos internos ou transporte através de capilares, ainda pode ser um problema. Mais estudos são necessários para lidar com esses efeitos do mundo real.