SVILUPPO DI NANOPARTICELLE MAGNETICHE CON POTENZIALE APPLICAZIONE IN BIOMEDICINA

Abstract

Questo lavoro di tesi sperimentale mira a realizzare una metodologia di formulazione riproducibile di nanocomposti magnetici di magnetite/chitosano. In primo luogo i nuclei di magnetite sono stati elaborati con una procedura di co-precipitazione chimica e di stabilizzazione in un mezzo acido. Successivamente, avendo il polimero chitosano, con il quale si intende coprire i nuclei, carica positiva, una parte delle NP ottenute è stata trattata con citrato di sodio monoidrato per variare la loro carica elettrica superficiale da positiva a negativa. Di questi nuclei, sia positivi che negativi, è stata studiata la variazione delle dimensioni e della carica superficiale (potenziale zeta) sottoponendoli a diverse condizioni di trattamento e conservazione. Ciò ha permesso di definire le migliori condizioni di manipolazione e conservazione dei nuclei prima della loro inclusione nella matrice polimerica per ottenere i nanocomposti magnetici. La metodologia di sintesi dei nanocompositi si è basata su un metodo di polimerizzazione in emulsione contenente il mezzo di polimerizzazione dei nuclei magnetici, in modo che il chitosano precipitasse sulla superficie dei nuclei, dando luogo ad una copertura polimerica. Infine, l'efficienza della metodologia di formulazione delle nanoparticelle miste (magnetite/chitosano) (Dimensioni: 371.8 ± 7.2 nm, Zeta 26.1 ± 0.3 mV) è stata dimostrata mediante studi elettroforetici e goniometrici e la capacità di risposta magnetica dei nanocompositi è stata dimostrata da studi macroscopici e microscopici in vitro.

This end-of-degree experimental work aims to carry out a reproducible formulation methodology of magnetite/chitosan magnetic nanocomposite. First the magnetite cores were elaborated by a procedure of chemical co-precipitation and stabilization in an acid medium. Next, having the chitosan polymer, with which it is intended to cover the cores, positive charge, a part of the NPs obtained was treated with sodium citrate monohydrate to turn its surface electrical charge from positive to negative. Of these cores, both positive and negative, the variation in size and surface charge (zeta potential) has been studied when subjected to different treatment and conservation conditions. This has allowed to define the best conditions of manipulation and conservation of the cores prior to their inclusion in the polymeric matrix to obtain the magnetic nanocomposites. The nanocomposite synthesis methodology was based on an emulsion polymerization method containing the magnetic cores polymerization medium, so that the chitosan would have to precipitate on the surface of the cores, giving rise to a polymeric cover. Finally the efficiency of the formulation methodology of the mixed nanoparticles (magnetite/chitosan) (Size: 371.8 ± 7.2 nm, Zeta 26.1 ± 0.3 mV) was demonstrated by means of electrophoretic and goniometry studies and the magnetic response capability of the nanocomposites was demonstrated by in vitro macroscopic and microscopic studies.