Estudio teórico de la generación de calor por nanopartículas magnéticas utilizando liposomas como membranas celulares modelo

Serrate Núñez, David
Fratila, Raluca Maria (dir.) ; Serantes Abalo, David (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2021
Departamento de Química Orgánica, Área de Química Orgánica

Máster Universitario en Ingeniería Biomédica

Resumen: En la actualidad, las nanopartículas magnéticas (MNPs, por sus siglas en inglés) son ampliamente estudiadas en el campo de la biomedicina por sus interesantes características. Sus aplicaciones van desde su uso como agentes de contraste en resonancia magnética de imagen (RMI), la fabricación de biosensores, la liberación controlada de fármacos o incluso los tratamientos tumorales mediante hipertermia magnética. El presente trabajo de final de máster ha sido impulsado por una aplicación menos común de la hipertermia magnética, concretamente su uso para modular las propiedades biofísicas de membranas celulares modelo (liposomas) mediante un calentamiento localizado y controlado. El trabajo se ha centrado en el estudio teórico de la capacidad de generar calor de MNPs de distintos tamaños bajo la aplicación de campos magnéticos alternos. Para lograr este objetivo, se han empleado métodos computacionales para simular un modelo teórico que contempla MNPs con un diámetro comprendido entre los 6 y 18 nm. Estas MNPs se han simulado variando su anisotropía y las condiciones del campo magnético aplicado. Modificar dichos parámetros ha sido crucial para evaluar su efecto en la capacidad de disipación de calor de las MNPs. Previamente a este estudio, en el grupo BioNanosurf se han sintetizado y caracterizado las MNPs de forma experimental. Los resultados obtenidos en el laboratorio han sido comparados con las simulaciones realizadas en el presente trabajo. Esta comparación ha permitido entender mejor los resultados experimentales y determinar cuáles son las condiciones que favorecen una mayor generación de calor en la aplicación propuesta. El trabajo realizado asienta las bases para continuar investigando el efecto de otras variables como puede ser la interacción entre nanopartículas, algo que ocurriría en aplicaciones in vitro e in vivo.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master