nanoparticelle magnetiche, una classe di nanoparticelle che possono essere manipolate da campi magnetici, hanno una vasta gamma di applicazioni tecniche e biomediche, compresa l'ipertermia magnetica, somministrazione mirata di farmaci, nuovi supporti di memorizzazione magnetici e nanorobot. La maggior parte delle nanoparticelle commerciali non possiede un singolo nucleo magnetico ma ha un numero di piccoli cristalli magnetici chiamati cristalliti.

La domanda importante per i ricercatori è come si comportano questi cristalliti all'interno di una nanoparticella multicore e come rispondono a un campo magnetico applicato. Una carta in Rivista di fisica applicata confronta i momenti magnetici effettivi di diversi sistemi di nanoparticelle multicore e mostra che sono dipendenti dal campo magnetico.

"Il momento magnetico effettivo di una tale nanoparticella multicore dipende da vari parametri, come la dimensione dei cristalliti magnetici, la loro densità di imballaggio, configurazione del nucleo e l'interazione magnetica tra di loro, " ha detto Frank Ludwig, uno degli autori del saggio.

Molti risultati sperimentali indicano che l'insieme dei cristalliti si comporta come un singolo nucleo magnetico con un momento magnetico effettivo. La ricerca è stata diretta a determinare come questo momento magnetico effettivo sia correlato al numero e alla dimensione dei cristalliti all'interno di una nanoparticella multicore perché molte applicazioni richiedono un grande momento magnetico, quale, per esempio., determina la forza della forza magnetica necessaria per la loro manipolazione.

I risultati del documento sono importanti per i ricercatori che ottimizzano le nanoparticelle magnetiche per varie applicazioni, compresa l'ipertermia magnetica e il targeting magnetico dei farmaci, due nuove frontiere nella terapia del cancro.

Nell'ipertermia magnetica, le nanoparticelle si trovano nelle cellule tumorali. Viene applicato un campo magnetico con una frequenza e un'ampiezza che riscalderanno le nanoparticelle ad una temperatura di circa 42-44 gradi Celsius, che uccide le cellule tumorali.

Nel targeting magnetico dei farmaci, la capsula con farmaci e particelle magnetiche è diretta al tumore da gradienti di campo magnetico. Quando arrivano al tumore, i farmaci vengono rilasciati dalla capsula con varie tecniche. La terapia farmacologica mirata può comportare una drastica riduzione delle dosi e degli effetti collaterali rispetto alla chemioterapia tradizionale.

Le applicazioni tecniche delle nanoparticelle spaziano dai nuovi supporti di memorizzazione magnetici ai nanorobot. I supporti di memorizzazione costituiti da nanoparticelle sono molto più piccoli dei supporti esistenti e possono memorizzare maggiori quantità di dati. I nanorobot sono macchine in grado di costruire e manipolare cose con precisione a livello atomico e possono essere utilizzate in un'ampia varietà di contesti come minuscoli sensori che monitorano la chimica del sangue.

Ludwig ha affermato di continuare a ottenere una migliore comprensione del momento magnetico effettivo delle nanoparticelle multicore e, specialmente, la sua dipendenza dal campo è essenziale sia per la scienza di base che per le applicazioni.