Les différentes sources de cellules souches dentaires

Nanopart´ıculas magn´eticas s˜ao estruturas cristalinas que se apresentam na escala nanom´etrica. Sua estrutura qu´ımica ´e chamada de ´oxido de ferro, cuja f´ormula ´e M F e2O4 onde M ´e o c´ation bivalente e pode ser Co, Fe, Ni e outros. Contudo,

as que apresentam biocompatibilidade s˜ao a magnetita (F e3O4) e maghemita (γ −

F e2O4).

A estrutura cristalina desses materiais ´e conhecida como espin´elio inverso c´ubica, Figura 2.2. Nessa estrutura os ´ıons de oxigˆenio acomodam-se formando uma estrutura c´ubica de face centrada e, nos interst´ıcio, os c´atios se distribuem formando os s´ıtios tetra´edricos (s´ıtio A) e octa´edricos (s´ıtio B). Nessa figura em especial ´e apre- sentada a estrutura da magnetita e maguemita, que apresentam estrutura espin´elio inversa, devido `a distribui¸c˜ao dos c´ations nos s´ıtios.

O interessante nessas estruturas ´e que os c´ations apresentam momento magn´etico n˜ao nulo (devido ao desemparalhamento dos el´etrons na camada d) e na estrutura cristalina se organizam nas subredes, s´ıtio A e B, com seus momentos magn´eticos opostamente orientados. Como os c´ations possuem diferentes momen-

Íons de Oxigênio Fe3+ _sítio tetraédrico Fe3+ _{e Fe}2+ _sítio octaédrico

Figura 2.2: Estrutura espin´elio c´ubica apresentada pelos ´oxidos de ferro.

tos magn´eticos h´a uma resultante n˜ao nula no momento magn´etico l´ıquido, o que caracteriza esses materiais como ferrimagn´eticos.

O fluido magn´etico ´e obtido pela suspens˜ao coloidal das nanopart´ıculas mag- n´eticas. Para isso, tˆem-se que contrapor as for¸cas atrativas, que levem `a agrega¸c˜ao e `a decanta¸c˜ao, modificando a superf´ıcie das nanopart´ıculas. Dessa forma, os fluidos podem ser surfactado ou iˆonico. No primeiro faz-se o uso de uma mol´ecula surfac- tante, normalmente pertencente ao grupo alquil de cadeia longa com hetero-´atomos e com cabe¸cas polares que se ligam na superf´ıcie dos nanocristais via liga¸c˜ao covalente, eletrost´atica ou por coordena¸c˜ao, de modo a impedir a agrega¸c˜ao das nanopart´ıculas por repuls˜ao est´erica [29]. No segundo, cargas el´etricas s˜ao colocadas na superf´ıcie das nanopart´ıculas, de forma que h´a repuls˜ao el´etrica entre elas, impedindo-as de agregarem.

Esses fluidos complexos abrem um leque de aplica¸c˜oes. Contudo, para que essas aplica¸c˜oes se tornem plaus´ıveis ´e importante conhecer suas caracter´ısticas f´ısico-qu´ımicas. Assim, v´arias t´ecnicas s˜ao empregadas para estud´a-las, dentre elas

a espectroscopia Raman se destaca por ser considerada uma t´ecnica poderosa e de f´acil implementa¸c˜ao.

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E sabido que ferritas com estrutura espin´elio pentencem ao grupo espa- cial F d3m (O7

h). Para esse grupo prediz-se teoricamente cinco modos vibracionais

Raman (A1g, Eg e trˆes T2g), segundo White and Angelis [30]. Esses modos s˜ao ob-

servados e j´a h´a uma anuˆencia na literatura quanto as suas posi¸c˜oes [31]. O uso da espectroscopia Raman para estudar as ferritas, sejam elas bulk ou nanoparticuladas, ´e amplamente consolidado [32].

A an´alise de fluidos magn´eticos utilizando a t´ecnica de espectroscopia Ra- man ´e de grande interesse, j´a que tal t´ecnica permite a an´alise das estruturas mole- culares, assim como das liga¸c˜oes qu´ımicas existentes entre elas. No caso dos fluidos magn´eticos, almeja-se conhecer o comportamento das coberturas das nanopart´ıculas nos fluidos magn´eticos, visto ser tal informa¸c˜ao de grande valia para as diversas aplica¸c˜oes. Como, por exemplo, na ´area de biomedicina, na qual deseja-se utilizar fluidos magn´eticos como carreadores de f´armacos, tratamento de cancer por hiperte- mia entre outros. Nesse caso, as mol´eculas respons´aveis pela estabilidade do fluido devem ser compat´ıveis com o meio biol´ogico e devem conter grupos funcionais livres para se ligarem aos agentes biol´ogicos espec´ıficos para cada finalidade dos fluidos magn´eticos. E o que determina se a superf´ıcie das nanopart´ıculas ir´a se ligar aos agentes biol´ogicos ´e, em parte, a distribui¸c˜ao espacial dos grupos funcionais e a orienta¸c˜ao dos surfactantes.

Contudo, a espectroscopia Raman Convencional permite a an´alise da fase s´olida dos fluidos dando informa¸c˜oes quanto `a estrutura cristalina das nanopart´ıculas magn´eticas, por´em pouca informa¸c˜ao sobre as mol´eculas que est˜ao adsorvidas na sua superf´ıcie s˜ao obtidas.

Ying-Sing Li et al. [33], em um recente trabalho, mostraram o uso da t´ecnica espectroscopia Raman na caracteriza¸c˜ao de nanopart´ıculas magn´eticas com diferen-

tes coberturas. Por meio desta, foi poss´ıvel identificar a estrutura cristalina do material analisado e verificar que a cobertura na superf´ıcie das nanopart´ıculas pro- move uma prote¸c˜ao contra o aquecimento, impedindo a transforma¸c˜ao de fase da maguemita para hematita.

Soler et al. [34,35] analisaram fluidos magn´etico utilizando Raman Conven- cional associados a outras t´ecnicas de caracteriza¸c˜ao. No primeiro, pˆode-se verificar, ao estudar nanopart´ıculas de maguemita recobertas com diferentes concentra¸c˜oes de ´acido oleico, que este est´a associado `as nanopart´ıculas via ponte de hidrogˆenio e que esp´ecies de oleatos ligam-se covalentemente com o ferro sob diferentes tipos de coordena¸c˜ao. No segundo, pˆode-se monitorar a presen¸ca do modo stretching asso- ciados `a ponte de enxofre S − S formada pelas mol´eculas de DMSA em diferentes concentra¸c˜oes na superf´ıcie de nanopart´ıculas de maguemita.

Igor Chourpa et al. [36] verificaram, usando Raman confocal, a conforma¸c˜ao da magnetita e maghemita em fluido magn´etico iˆonico sintetizado por coopreci- pita¸c˜ao. Nesse trabalho proporam um m´etodo quantitativo e qualitativo no estudo da nanofase de ´oxido de ferro.

Joel Rubim et al. [37] estudaram fluidos magn´eticos baseados na s´ıntese de nanopart´ıculas magn´eticas recobertas por dupla camada el´etrica utilizando a espec- troscopia Raman. Verificou-se a forma¸c˜ao de diferentes fases qu´ımicas na superf´ıcie das nanopart´ıculas.