Resumen

El siguiente artículo corresponde a una revisión teórica y experimental sobre las las principales propiedades físicas de un sistema de nanopartículas magnéticas con aplicaciones en el tratamiento del cáncer por hipertermia magnética. Así, se divide el mismo en dos partes: en la primera parte, correspondiente a esta entrega, se realiza una revisión teórica detallada sobre las principales propiedades de las nanopartículas, y las leyes físicas que las rigen, tales como magnetización, interacciones entre partículas y su ordenamiento en suspensiones coloidales. En una segunda entrega, se tratarán temas como la síntesis de nanopartículas, técnicas y modelos de caracterización física y medidas experimentales de disipación de calor bajo campos de radiofrecuencia, y su correlación con los modelos mostrados en este artículo. Se presenta este trabajo como una guía ya que ofrece una serie de pautas importantes para tener en cuenta al momento de realizar una investigación en nanopartículas magnéticas.

1 INTRODUCCIÓN

Si bien, el estudio de nanopartículas magnéticas (NPM) se ha enfocado en su síntesis y en la optimización de sus propiedades para mejorar elementos magnetoresistivos 1),(2, establecer la spintronica como nueva tecnología 3, para reemplazar líquidos de enfriamiento en transformadores de potencia eléctricos 4 o para aprovechar su afinidad superficial y usarlas en remediación ambiental, 5, en los últimos años se han abordado estudios sobre las aplicaciones de nanopartículas en medicina para el tratamiento y diagnósitico del cáncer, y han sido las nanopartículas óxidos de hierro (magnetita Fe₃O₄, maghemita γ- Fe₂O₃) las que han tomado gran importancia en este tipo de aplicaciones, ya sea transportando fármacos 6, mejorando la calidad de imágenes médicas de diagnóstico 7, o usándose en procedimientos de teranostico: usos combinados tanto para terapia, detección y diagnóstico del cáncer 8),(9.

La primera vez que se propuso la utilidad de los óxidos de hierro como agentes terapeúticos contra el cáncer fue en 1957. En este año, Gilchrist 10, propone que los óxidos de hierro pueden ser utilizados como agentes reductores de células tumorales. En esa investigación se realizó un estudio post-mortem de tejido tumoral y se logró la reducción de la metástasis en el nodo linfático después de inyectarle una dosis de partículas magnéticas de tamaño micrométrico de γ- Fe₂O₃ en suspensión acuosa y someter al tumor a un campo de radiofrecuencia (RF). Si bien, su investigación no prosperó, no fue si no hasta inicios del siglo XXI donde se retomo esta aplicación y se estudio a fondo esta problemática, desde la física, la química y la biología y actualmente la medicina.

La terapia de reducción de tejido tumoral usando NPM y campos RF, se conoce como hipertermia magnética (HM) y se fundamenta en la capacidad de las NPM de absorber energía del campo magnético y transmitirla al medio en forma de calor.

• Materias:Calor Ingeniería biomédica Magnetismo Nanopartículas Óxido de hierro
• Subjects:Heat Biomedical engineering Magnetism Nanoparticles Iron oxides
• Palabras claves:Disipación de calor; Hipertermia magnética; Nanopartículas magnéticas; Óxidos de hierro;
• Keywords:Propiedades Heat dissipation; Magnetic hyperthermia; Magnetic nanoparticles; Iron oxides; Properties