Estudio del proceso de calentamiento de nanopartículas magnéticas con campos magnéticos AC para su utilización en el tratamiento de tumores por hipertermia

Dentro del esquema general de los nuevos avances tecnologicos para tratamientos contra el cancer, la nanomedicina es una de las vertientes mas prometedoras. En los ultimos anos la inclusion de la nanotecnologia en este campo se ha dado de forma progresiva, haciendose manifiesta en diversidad de aplicaciones, como en la marcacion de celulas madre, el reconocimiento de celulas tumorales, la entrega de farmacos en sitios especificos, entre otras. Particularmente, entre los recientes procedimientos clinicos para control tumoral se cuenta una tecnica conocida como hipertermia, mediante la cual se busca ubicar nanoparticulas magneticas dentro de una region tumoral en el organismo para posteriormente hacerlas interactuar con un campo magnetico AC externo, fenomeno que al generar un incremento en la temperatura de la zona ocasiona la muerte de las celulas tumorales. A pesar de que se han reportado numerosas evidencias que sustentan la eficacia de dicha tecnica, los tratamientos por hipertermia se aplican actualmente a escala de investigacion. Un tratamiento de este tipo requiere que se tenga control detallado sobre una multiplicidad de factores antes de poder ejecutarse en la practica. Uno de los elementos primordiales se relaciona con la eleccion del material magnetico que debe usarse segun los beneficios y ventajas que este provea. Otro factor importante es el proceso mediante el cual dicho material en forma de nanoparticulas magneticas llega a la zona tumoral, es captado y posteriormente eliminado del organismo. En esta tesis de maestria nos hemos enfocado en estudiar algunas de las propiedades magneticas y no magneticas de nanoparticulas de magnetita con potencial aplicacion en tratamientos de hipertermia. Hemos trabajado con nanoparticulas monodominio sintetizadas por precipitacion quimica y recubiertas con cuatro tipos de surfactantes: acido oleico, DEXTRAN, polietilenimina (PEI) y silica, las cuales caracterizamos morfologicamente con microscopia electronica de transmision. Hicimos comparaciones de los cambios que presentan ciertos comportamientos magneticos de las nanoparticulas por causa del tipo de revestimiento que poseen, lo cual es basico para entender las notables variaciones de las respuestas de las particulas cuando se someten a condiciones similares. Esto es coadyuvante en la optimizacion de la seleccion del material magnetico con el cual se calentara el tumor. Las nanoparticulas sintetizadas presentaron diametros entre 5 nm y 26 nm aproximadamente, lo cual asegura que se trata de particulas monodominio que ademas se encuentran dentro de un rango de tamanos en el que el proceso de calentamiento exhibe una respuesta favorable. El estudio del calentamiento de las nanoparticulas lo realizamos mediante la determinacion del indice de absorcion especifico con mediciones de temperatura en funcion del tiempo para las muestras sometidas a un campo magnetico alterno con condiciones de intensidad y frecuencia invariables. Estudiamos dicho calentamiento con algunas muestras dispersadas en solucion organica y otras en solucion acuosa. Finalmente, propusimos un metodo para determinar la cantidad de nanoparticulas magneticas presentes en un tejido a traves de mediciones de magnetizacion y pruebas de captacion natural. En la revision literaria no se encontro ningun reporte sobre este tipo de cuantificacion. Aun asi, consideramos este desarrollo una herramienta fundamental para futuras referencias encaminadas a proponer protocolos de control sobre la cantidad de material magnetico que se empleara en la tecnica de hipertermia segun el tumor a tratar.