Síntesis de agregados nanoestructurados superparamagnéticos de NiCuFe2O4 por sol-gel y liofilización para su aplicación como portadores de fármacos

Abstract

Among the great variety of microorganisms that affect human health at different degrees, its common to find the bacteria as the main causative agents, which act as pathogens capable of infect different human body areas, causing a harmful effect on the body. In the last century antibiotics creation, have become possible to reduce the mortality rate caused by infections, resulting in the organism stabilization. However, doses supplied are usually higher than really necessary to eliminate pathogens, since this drug administration are relatively inefficient, it leads to antibiotic resistance generation pathogen microorganisms, triggering various human health problems, one of the most promising options is to resort to the implementation of biomaterials that are capable of contributing to or replacing the way in which antibacterial treatments are carried out. In the present work, the synthesis of nanostructured aggregates of nickel-copper ferrite (NiCuFe2O4) was carried out by using the sol-gel technique assisted by lyophilization drying. The synthesis technique allowed the control of determining variables such as size, morphology, particle distribution and porosity, which had a direct impact on the magnetic properties and specific surface area of the nanostructured aggregates to act as drug carriers. Synthesized nanostructured aggregates were subjected to characterization studies by X-ray diffraction (XRD) where cubic spinel ferrite structure was confirmed, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) indicate the presence of metal ions lodged in tetrahedral and octahedral sites, field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) demonstrate the formation of nanostructured spheres.

Dentro de la gran variedad de microorganismos que afectan en distinto grado la salud humana, en muchas ocasiones los principales agentes causantes de esto son las bacterias, las cuales actúan como patógenos capaces de infectar diferentes zonas del cuerpo humano, provocando un efecto dañino en el organismo. Con la creación de los antibióticos en el siglo pasado se ha logrado reducir la tasa de mortalidad ocasionada por infecciones bacterianas, de manera que gracias a estas moléculas bioactivas se consigue frenar o erradicar la acción infecciosa, resultando así en la estabilización del organismo. Sin embargo, las dosis suministradas suelen ser mayores de lo realmente necesario para eliminar los patógenos, ya que los medios de administración de fármacos son relativamente poco eficientes, lo que conlleva a la creación de resistencia a los antibióticos por parte de estos microorganismos, desencadenando diversos problemas para la salud humana, una de las opciones más prometedoras es recurrir a la implementación de biomateriales capaces de contribuir o sustituir la manera en cómo se realizan los tratamiento antibacterianos. En el presente trabajo se realizó la síntesis de agregados nanoestructurados de ferrita de níquel-cobre (NiCuFe2O4) empleando la técnica de sol-gel asistida con secado por liofilización. La técnica de síntesis permitió el control de variables determinantes en el tamaño, morfología, distribución de partícula y porosidad del material, lo que repercutió directamente en las propiedades magnéticas y área superficial específica de los agregados nanoestructurados para actuar como portadores de fármacos. Los agregados nanoestructurados sintetizados fueron sometidos a estudios de caracterización mediante difracción de rayos X (DRX), donde se confirmó la estructura de ferrita cubica espinela, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (IR-TF) indicando la presencia de los iones metálicos alojados en los sitios tetraédricos y octaédricos, microscopía electrónica de barrido por emisión de campo (MEB-EC) observando la formación de esferas nanoestructuradas.