In the last decades, magnetic nanoparticles have been developed for
biomedical applications, such as medical treatment and imaging.
In medical treatment, magnetic nanoparticles have been extensively
used in hyperthermia, a treatment that requires the heating of cancer
cells but lacks local temperature control, which often leads to damage
in healthy cells. This thesis addresses this problem using Fe3Se4
nanoparticles that have a Curie temperature slightly above 40 °C.
In medical imaging, the quest for contrast manipulation has been
pursued during the last decades. The use of contrast agents is
nowadays common when performing an MRI. These contrast agents
are molecules, nanoparticles or compounds, that alter the magnetic
environment and can later increase or decrease the contrast of the
obtained image. Fe3Se4 nanoparticles here presented are also
evaluated as contrast agents for MRI. In addition, the development of
dual-mode contrast agents represents a new generation, which takes
advantage of the two relaxation modes, allowing a higher contrast
between healthy and unhealthy tissues. Regarding this, the present
thesis also reports the development of a new synthesis approach to
yield a dual-mode contrast agent that combines Fe3O4 nanoparticles
and a Gadolinium based metal-organic complex.
Synthesis and characterizations of all the nanoparticles and
Gadolinium complexes are presented, as well as the ecotoxicological
and cytotoxic evaluations of the nanoparticlesNas últimas décadas, as nanopartículas magnéticas têm vindo a
ser desenvolvidas para aplicações biomédicas, tais como tratamento
médico e imagiologia.
Em relação ao tratamento médico, as nanopartículas magnéticas têm
sido extensivamente utilizadas em hipertermia, um tratamento que
requere o aquecimento de células cancerígenas mas que não possui
controlo de temperatura local, o que habitualmente provoca danos
em células saudáveis. Esta tese aborda este problema utilizando
nanopartículas de Fe3Se4 cuja temperatura de Curie se encontra
ligeiramente acima de 40 °C.
No que toca à imagiologia médica, nas últimas décadas têm vindo a
ser desenvolvidas novas maneiras que permitam a manipulação do
contraste. Nos dias de hoje, a utilização de agentes de contraste
é comum quando se realiza uma Ressonância Magnética (MRI).
Estes agentes de contraste podem ser moléculas, nanopartículas
ou compostos, que alteram o ambiente magnético e podem depois
aumentar ou diminuir o contraste da imagem obtida. As nanopartículas
de Fe3Se4 aqui apresentadas são também avaliadas como agentes de
contraste para MRI. Para além disto, o desenvolvimento de agentes
de contraste de modo duplo representa uma nova geração, que tira
vantagemdos dois modos de relaxação, permitindo um maior contraste
entre tecidos doentes e saudáveis. Neste sentido, a presente tese
também reporta o desenvolvimento de um novo método de síntese
que dá origem a agentes de contraste de modo duplo que combinam
nanopartículas de Fe3O4 e complexos organometálicos de Gadolínio.
As sínteses e caracterizações de todas as nanopartículas e
complexos de Gadolínio são apresentadas, bem como avaliações
ecotoxicológicas e citotóxicas das nanopartículasMestrado em Materiais e Dispositivos Biomédico