Ficha
Equipo de hipertermia magnética
Dónde:
Centro de Tecnología Biomédica (CTB)
Ubicación:
Laboratorio de Bioinstrumentación y Nanomedicina, Centro de Tecnología Biomédica (CTB)
Tipología:
Infraestructura Científica
Responsable: José Javier Serrano Olmedo
Correo electrónico:
Este equipo permite realizar experimentos de excitación de nanopartículas magnéticas mediante campos electromagnéticos alternos para producir la generación de calor por parte de estas partículas. El sistema permite trabajar con nanopartículas en muestras en inertes mediante un calorímetro para medir la Tasa de Absorción Específica de energía (Specific Absorption Rate, o SAR), o energía que el campo magnético transmite a las partículas y que induce un aumento de temperatura de cuya medida se puede deducir el SAR. También permite trabajar con muestras a temperatura fijada externamente de manera que el calor producido solo aumenta localmente la temperatura. En este caso se pueden realizar experimentos con cultivos celulares y con animales pequeños (ratones), o con otro tipo de muestras. El equipo puede generar excitaciones con cuatro formas de onda no sinusoidales sino de pendiente constante y controlada desde triangular a casi cuadrada, y una quinta señal sinusoidal en el rango de 100kHz a 1MHz y hasta 10mT de intensidad de pico. El sistema cuenta con una interfaz de usuario que permite visualizar la corriente y campo magnético en tiempo real. El campo electromagnético está generado a través una bobina, dentro de la cual se pueden ubicar distintos portamuestras según la necesidad, que garantizan en todo caso el aislamiento de la muestra respecto del calor generado por la propia bobina.
Salud, Medicina. Se usa en el desarrollo de tecnologías anticancerígenas basadas en nanopartículas magnéticas, aunque puede extenderse a otros sectores y dominios de aplicación del superparamagnetismo.
En la hipertermia magnética, las nanopartículas se utilizan para elevar la temperatura de la célula cancerosa patológica lo suficiente como para inducir su muerte por apoptosis, pero no tanto como para destruirla por ablación térmica de todo el volumen de tejido, dejando vivas las células sanas.
El tipo de forma de onda es determinante para la eficacia de producción de calor de las nanopartículas magnéticas, de modo que distintas partículas en distintas matrices maximizan su producción de calor con distinta forma de onda según frecuencia e intensidad del campo magnético.
Durante décadas, las señales sinusoidales convencionales se han utilizado exclusivamente en hipertermia magnética como la única forma de onda de campo magnético alterno para excitar nanopartículas magnéticas. Sin embargo, otras formas de onda tienen mayor eficiencia. Los resultados experimentales muestran un mayor rendimiento de producción de calor de las nanopartículas cuando se exponen a señales trapezoidales y casi cuadradas en un 45,73 y 71,49% en el mejor de los casos, respectivamente, sobre las señales sinusoidales convencionales.
La investigación en otros sectores como aplicaciones para la sinterización de materiales o el desarrollo de sensores basados en calentamiento de partículas podrían ser abordados también con este equipo.
