Una colaboración entre el grupo de Teresa Pellegrino del Instituto Italiano de Tecnología y Miguel Ángel García del Instituto de Cerámica y Vidrio ha publicado un trabajo en la revista Nano Letters donde presentan un método para medir y controlar la temperatura en el entorno de nanopartículas magnéticas.
El trabajo se engloba dentro del proyecto Europeo MAGNIFYCO que estudia el uso de nanopartículas magnéticas para la diagnosis y terapia de tumores. Las partículas magnéticas tienen la propiedad de que al ser sometidas a un campo magnético alterno se calientan y disipan calor en su entorno. Dentro de este proyecto se utilizan partículas magnéticas para eliminar selectivamente células tumorosas y para liberar fármacos dentro del organismo de forma controlada.
Aunque este es un tema de gran actualidad, un aspecto aun no resuelto era determinar la distribución de temperaturas en el entorno de la partícula cuando esta se calienta. Los autores han desarrollado un nuevo método consistente en utilizar una molécula termosensible, que se degrada a un ritmo que depende de la temperatura. Para medir la temperatura, se coloca esta molécula termosensible a una distancia fija de la nanopartícula (utilizando un polímero como espaciador) y se le enlaza a una molécula fluorescente. Midiendo ópticamente la cantidad de moléculas fluorescentes que se separan de las nanopartículas al aplicar el campo magnético se puede determinar la temperatura que ha alcanzado la molécula termosensible. Con este método los autores han podido determinar la distribución de temperaturas con una resolución por debajo del nanómetro, lo que supone la mayor resolución obtenida hasta la fecha en este tipo de medidas.
Los resultados han permitido comprobar que a escalas tan pequeñas, las propiedades térmicas de los materiales también se ven afectadas, y el trasporte de calor sigue unas leyes distintas a la que son válidas para materiales de tamaño macroscópico.
Este método también permite liberar fármacos de forma controlada dentro del organismo. Sustituyendo la molécula fluorescente por un medicamento, este se puede liberar de forma controlada para que sea lo más efectivo posible y reducir los efectos secundarios.
“Subnanometer Local Temperature Probing and Remotely Controlled Drug Release Based on Azo-Functionalized Iron Oxide Nanoparticles” Andreas Riedinger†, Pablo Guardia, Alberto Curcio, Miguel A. Garcia, Roberto Cingolani†, Liberato Manna and Teresa Pellegrino.
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl400188q