Nanopartícula de ferro-platina - Iron–platinum nanoparticle
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Nanopartículas de ferro-platina (FePt PN) são 3D superredes compostas por uma razão atómica aproximadamente igual de Fe e Pt . Sob condições padrão, FePt NPs existem na fase cúbica de face centrada , mas podem mudar para uma fase tetragonal de face centrada quimicamente ordenada como resultado do recozimento térmico . Atualmente, existem muitos métodos sintéticos, como microemulsão de água em óleo , síntese térmica de uma etapa com precursores de metal e montagem acoplada por troca para fazer NPs FePt. Uma propriedade importante dos NPs FePt é seu caráter superparamagnético abaixo de 10 nanômetros. O superparamagnetismo dos NPs FePt os tornou candidatos atraentes para serem usados como agentes de varredura de IRM / TC e um material de registro de alta densidade.
Propriedades
As várias propriedades das nanopartículas de ferro-platina permitem que funcionem de várias maneiras. Em condições padrão, FePt NPs existem na fase cúbica de face centrada com um diâmetro de 3 a 10 nanômetros. No entanto, uma vez que o calor é adicionado, a estrutura torna-se tetragonal e superparamagnética centrada na face. As nanopartículas tornam-se superparamagnéticas porque a adição de calor torna a partícula menor e rica em ferro, pois remove as impurezas das partículas. Como resultado, as nanopartículas são usadas em varreduras de TC ou MRI.
Os vírus de plantas, como o vírus do mosaico do feijão-caupi e o vírus do mosaico do tabaco , aumentam o raio médio dos NPs de FePt por meio da mineralização direta. O vírus atua como um molde natural para monodispersar nanopartículas de até 30 nanômetros de diâmetro. O aumento do tamanho das nanopartículas bimetálicas permite uma gama mais ampla de aplicações biológicas.
Síntese
As nanopartículas de platina tornam-se mais estáveis quimicamente quando ligadas a ferro, cobalto ou níquel . As ligas de platina também têm uma melhor faixa de detecção e atividade catalítica do que a platina sozinha. Essas adições de metal magnético à platina reduzem a sensibilidade geral à oxidação , mantendo as propriedades magnéticas desejáveis. Combinadas, as nanopartículas de FePt são sintetizadas para aplicações médicas. Um método de síntese usa tecnologia de laser incidente para irradiar soluções contendo ferro e platina para combinar as duas ligas. Um feixe de laser é emitido sobre uma mistura 4: 1 de acetilacetonato de ferro (III) e acetilacetonato de platina (II) dissolvido em metanol . Os precipitados pretos são então lavados e secos em substratos de silício para serem caracterizados por microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e difração de raios-X .
Um método alternativo de síntese envolve a co-redução de ácido cloroplatínico (H2PtCl6) e cloreto de ferro (II) em microemulsões de água em óleo. Neste processo, a estrutura cúbica centrada na face normal é transformada em uma configuração tetragonal centrada na face, oferecendo um produto de densidade mais alta útil para muitas aplicações de mídia de armazenamento.
Formulários
Os NPs FePt são materiais promissores para mídia de gravação magnética de densidade ultra-alta devido à sua alta coercividade . Maior coercividade indica que o material não pode ser desmagnetizado facilmente. Após o recozimento a 700 ° C, o filme pode ter até 14 KOe de coercividade em comparação com discos rígidos comuns que têm 5 KOe de coercividade. As nanopartículas também foram cultivadas com coercividades de até 37 kOe.
Devido ao seu superparamagnetismo e forma, tamanho e superfície controláveis, as nanopartículas de ferro-platina têm grande potencial para o avanço da medicina em muitos campos, incluindo imaginação, detecção de patógenos e terapia direcionada ao câncer . Os NPs podem ser conjugados com anticorpos para entrega específica ao tecido, fornecendo uma maneira sistemática de personalizar para qualquer tecnologia. Os NPs FePt são compatíveis com varreduras de TC devido à sua forte capacidade de absorver raios-x . Os NPs FePt também fornecem uma alternativa não tóxica e mais persistente às moléculas iodadas que são prejudiciais aos rins e sobrevivem no corpo apenas por um curto período de tempo. As propriedades superparamagnéticas das nanopartículas e o método sistemático para conjugar ligantes à superfície de FePt os torna veículos viáveis para a detecção de patógenos, como bactérias gram-positivas . Anticorpos para as bactérias conjugadas ao FePt NP ligam-se às bactérias e dipolos magnéticos são usados para detectar o conjugado FePt NP-bactéria. Ao anexar peptídeos à superfície das NPs FePt cúbicas centradas na face, o ferro citotóxico pode ser entregue a locais específicos e absorvido com alta seletividade. Um revestimento fosfolipídico de FCC-FePt impede a liberação de Fe. Uma vez na célula, o baixo pH dos ambientes intracelulares do lisossoma quebra a bicamada fosfolipídica. A decomposição catalisada por Fe do peróxido de hidrogênio em ROSs resulta na oxidação dos lipídios da membrana , danos ao DNA e proteínas e morte do tumor.
