Nanopartículas magnéticas, uma classe de nanopartículas que podem ser manipuladas por campos magnéticos, têm uma ampla gama de aplicações técnicas e biomédicas, incluindo hipertermia magnética, entrega de drogas direcionada, novos meios de armazenamento magnético e nanorrobôs. A maioria das nanopartículas comerciais não possui um único núcleo magnético, mas tem uma série de pequenos cristais magnéticos chamados cristalitos.

A questão importante para os pesquisadores é como esses cristalitos se comportam dentro de uma nanopartícula multicore e como eles respondem a um campo magnético aplicado. Um jornal no Journal of Applied Physics compara os momentos magnéticos efetivos de diferentes sistemas de nanopartículas multicore e mostra que eles são dependentes do campo magnético.

"O momento magnético efetivo de tal nanopartícula multicore depende de vários parâmetros, como o tamanho dos cristalitos magnéticos, sua densidade de embalagem, configuração do núcleo e a interação magnética entre eles, "disse Frank Ludwig, um dos autores do artigo.

Muitas descobertas experimentais indicam que o conjunto de cristalitos se comporta como um único núcleo magnético com algum momento magnético efetivo. A pesquisa tem sido direcionada para determinar como este momento magnético efetivo está relacionado ao número e tamanho dos cristalitos dentro de uma nanopartícula multicore porque muitas aplicações requerem um grande momento magnético, que, por exemplo., determina a força da força magnética necessária para sua manipulação.

As descobertas do artigo são importantes para os pesquisadores que otimizam nanopartículas magnéticas para várias aplicações, incluindo hipertermia magnética e direcionamento magnético de drogas, duas novas fronteiras na terapia do câncer.

Na hipertermia magnética, as nanopartículas estão localizadas nas células tumorais. É aplicado um campo magnético com uma frequência e amplitude que aquece as nanopartículas a uma temperatura de aproximadamente 42-44 graus Celsius, que mata as células tumorais.

No direcionamento magnético de drogas, a cápsula com drogas e partículas magnéticas é direcionada ao tumor por gradientes de campo magnético. Quando eles chegam ao tumor, os medicamentos são liberados da cápsula por várias técnicas. A terapia medicamentosa direcionada pode resultar em redução dramática de doses e efeitos colaterais em comparação com a quimioterapia tradicional.

As aplicações técnicas das nanopartículas variam de novos meios de armazenamento magnético a nanorrobôs. Os meios de armazenamento feitos de nanopartículas são muito menores do que os meios existentes e podem armazenar grandes quantidades de dados. Os nanorrobôs são máquinas que podem construir e manipular coisas precisamente em um nível atômico e podem ser usados ​​em uma ampla variedade de contextos, como sensores minúsculos que monitoram a química do sangue.

Ludwig disse continuar a obter uma melhor compreensão do momento magnético efetivo de nanopartículas multicore e, especialmente, sua dependência de campo é essencial tanto para a ciência básica quanto para as aplicações.