Proprietà magnetiche e dinamica di spin di nanoparticelle magnetiche per applicazioni biomediche

Nell¿ambito della ricerca riguardante le proprieta¿ fisico-chimiche di nanoparticelle magnetiche con applicazioni nel settore bio-medico, la determinazione delle proprieta¿ magnetiche e di ¿rilassamento¿ nucleare di tali sistemi e la loro connessione con le proprieta¿ strutturali e morfo-dimensionali sono di fondamentale importanza. Gli ambiti di ricerca bio-medica interessati sono di diversa tipologia, in connessione con tematiche quali la Risonanza Magnetica per Immagini (MRI), l¿Ipertermia, la Magnetoencefalografia, etc. Lo studio dell¿efficienza e delle proprieta¿ chimico-fisiche delle nanoparticelle magnetiche ad essa correlate, e¿ ancora ad uno stadio embrionale e, in tal senso, si propone uno studio approfondito e sistematico attualmente assente in letteratura. Tale studio si svolgera¿ nell¿ambito di diverse collaborazioni esistenti con gruppi italiani (Dipartimento di Scienze Farmacologiche di questo ateneo, Università di Pavia, Roma, Cagliari, Firenze, Modena, etc.) e stranieri (Università di Zaragoza, Montpellier, Granada, CSIC, etc.). Lo scopo finale del progetto di ricerca qui presentato è quindi la caratterizzazione di nuovi composti contenenti nanoparticelle magnetiche rivestite da un guscio organico e con dimensioni e forma controllabili (core magnetico con diametro medio d di dimensioni comprese nell¿intervallo 1Per raggiungere lo scopo del progetto, ci si propone in primo luogo di studiare la correlazione tra i parametri di sintesi e le caratteristiche strutturali e magnetiche (dimensione, forma e conseguenti proprietà magnetiche, capacità di aggancio a molecole organiche, interazioni con biomolecole, etc.), al fine di manipolare il comportamento ¿magnetico¿ del prodotto finale. Nel contempo, al fine di fornire indicazioni più precise per la sintesi di sistemi nanoparticellari con proprietà di rilassamento nucleare ottimali, si tenterà di implementare modelli fisici su base euristica della dinamica di spin delle nanoparticelle utilizzate per correlarne le fondamentali proprietà strutturali e magnetiche con i parametri di rilassamento di Risonanza Magnetica Nucleare (NMR). Per quanto tale progetto sia specificamente indirizzato al miglioramento di agenti di contrasto per MRI e al trattamento d'ipertermia magnetica locale, ci si attende che questa ricerca contribuisca alla più generale conoscenza delle proprietà magnetiche di nanoparticelle (magnetiche) multifunzionali e biocompatibili per uso biomedico.
Lo studio verrà condotto, in collaborazione con i gruppi su menzionati, tramite tecniche di NMR, MRI, SQUID, Microscopia a Forza Atomica/Magnetica.