S?ntese e caracteriza??o de nanoestruturas magn?ticas como agente de contraste em imagens biom?dicas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2012
Autor(a) principal: Lima, Francisco Ant?nio Paquete lattes
Orientador(a): Papal?o, Ricardo Meurer lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul
Programa de Pós-Graduação: Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia e Tecnologia de Materiais
Departamento: Faculdade de Engenharia
País: BR
Palavras-chave em Português:
ENGENHARIA DE MATERIAIS
ENGENHARIA QU?MICA
NANOPART?CULAS
?XIDOS
IMAGEM POR RESSON?NCIA MAGN?TICA
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS
Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/3217
Resumo: In this study we investigated the synthesis and characterization (morphological structural and magnetic) of iron oxide nanoparticles coated with dextran and functionalized with amino groups, which are useful as contrast agents for magnetic resonance imaging. For the synthesis we used the method of co-precipitation of Fe (III) and Fe (II) with ammonium hydroxide. Three batches of samples were synthesized under identical conditions. The analysis of samples from each batch revealed some differences in the stability against agglomeration and iron concentrations (ranging from 10 to 8 mg / mL). A narrow size distribution of the nanoparticles was observed by DLS (Dynamic Light Scattering) in all cases with a mean hydrodynamic diameter of about 10 nm. The mean particle size was confirmed by TEM (Transmission Electron Microscopy), images. Elemental analysis by Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) revealed a structure compatible with iron oxide, and a thermal decomposition pattern dominated by the polymer coating of the particles. The magnetic properties of the particles were confirmed by Alternating Gradient Force Magnetometer (AGFM) whit reveals a vanishing hysteresis loop. Measurements of the magnetic nuclear relaxivity were performed directly in a magnetic resonance imaging (MRI) equipment Whit an MRI phantom containing samples with different concentrations of the FeNP. The study of magnetic relaxation with test objects indicated a clear effect of the FeNP or the MRI signal through the decreases and T1 and T2 in aqueous solutions. Measured relaxivities obtaining from the curves of the relaxation rate versus FeNP concentration were between 41 and 24 mM-1s-1 for r2 and 2,0 to 1,7 mM-1s-1 for r1. We conclude that the method applied in the synthesis of the FeNP was be very efficient in producing NPs with suitable properties for use as a contrast agent in MRI images
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Three batches of samples were synthesized under identical conditions. The analysis of samples from each batch revealed some differences in the stability against agglomeration and iron concentrations (ranging from 10 to 8 mg / mL). A narrow size distribution of the nanoparticles was observed by DLS (Dynamic Light Scattering) in all cases with a mean hydrodynamic diameter of about 10 nm. The mean particle size was confirmed by TEM (Transmission Electron Microscopy), images. Elemental analysis by Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) revealed a structure compatible with iron oxide, and a thermal decomposition pattern dominated by the polymer coating of the particles. The magnetic properties of the particles were confirmed by Alternating Gradient Force Magnetometer (AGFM) whit reveals a vanishing hysteresis loop. Measurements of the magnetic nuclear relaxivity were performed directly in a magnetic resonance imaging (MRI) equipment Whit an MRI phantom containing samples with different concentrations of the FeNP. The study of magnetic relaxation with test objects indicated a clear effect of the FeNP or the MRI signal through the decreases and T1 and T2 in aqueous solutions. Measured relaxivities obtaining from the curves of the relaxation rate versus FeNP concentration were between 41 and 24 mM-1s-1 for r2 and 2,0 to 1,7 mM-1s-1 for r1. We conclude that the method applied in the synthesis of the FeNP was be very efficient in producing NPs with suitable properties for use as a contrast agent in MRI imagesNesse trabalho investigou-se a s?ntese e caracteriza??o morfol?gica, estrutural e magn?tica de nanopart?culas de ?xido de ferro, recobertas com dextran e funcionalizadas com grupos amina, ?teis como uma plataforma de agentes de contraste para imageamento por resson?ncia magn?tica. Para a s?ntese, foi usado o m?todo de coprecipitac?o do Fe (III) e Fe (II) com hidr?xido de am?nio. Foram sintetizados tr?s lotes de amostras. A an?lise de amostras de cada um dos lotes revelou algumas diferen?as quanto ? estabilidade frente a aglomera??o e a concentra??o de ferro (variando de 8 -10 mg/mL). Foi observado por Espalhamento de Luz Din?mico uma distribui??o estreita de tamanho das nanopart?culas em todos os casos, com um di?metro hidrodin?mico m?dio em torno de 5-8 nm, confirmados pelas imagens de TEM (Microscopia Eletr?nica de Transmiss?o). Atrav?s de an?lise de Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) e Retroespalhamento Rutherford (RBS) obtivemos uma distribui??o elementar compat?vel com a do ?xido de ferro, e padr?o de decomposi??o t?rmico dominado pelo recobrimento polim?rico demonstrado nas curvas do an?lise termogravim?trica (TGA). Curvas de magnetiza??o obtidas por um Magnet?metro de Gradiente de for?a Alternada (AGFM) confirmaram a caracter?stica magn?tica das part?culas e aus?ncia de histerese. Medidas de relaxividade magn?tica nuclear foram feitas diretamente num equipamento de imagens por resson?ncia magn?tica (MRI) atrav?s de um phantom contendo amostras com diferentes concentra??es das nanopart?culas de ?xido de ferro (FeNP). O estudo da relaxa??o magn?tica em objetos teste indicou um efeito claro de perturba??o do sinal pelas part?culas, com diminui??es do tempo de relaxa??o longitudinal (T1) e do tempo de relaxa??o transversal (T2) em solu??es aquosas, confirmando a obten??o do efeito de contraste desejado, com relaxividades que variaram entre 41 e 24 mM-1s-1 para relaxividade (r2) e 2,0 a 1,7 mM-1s-1 para a relaxividade (r1). Conclu?mos que, o m?todo qu?mico por coprecipita??o de Fe(II) e Fe(III) utilizado na s?ntese de nanopart?culas magn?ticas mostrou-se apropriado para produzir nanopart?culas (NPs) com propriedades adequadas para uso como agente de contraste em imagens por MRIMade available in DSpace on 2015-04-14T13:58:54Z (GMT). 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