Nanoparticelle magnetiche: aspetti di base e applicazioni (DCM.AD007.135)

Area tematica

Scienze chimiche e tecnologie dei materiali

Area progettuale

Struttura responsabile del progetto di ricerca

Istituto di Scienze e Tecnologie Chimiche "Giulio Natta" (SCITEC)

Responsabile di progetto

ALESSANDRO PONTI
Telefono: 0250314280
E-mail: alessandro.ponti@scitec.cnr.it

Abstract

La sintesi, funzionalizzazione, caratterizzazione ed applicazione di nanoparticelle magnetiche sono l'ossatura del presente progetto che è teso agli obiettivi sotto dettagliati. La sintesi delle nanoparticelle magnetiche (omo- ed etero-strutturate) viene condotta ad alta temperatura in presenza di leganti per ottenere nanoparticelle cristalline monodisperse il cui coating può essere successivamente modificato o funzionalizzato per via chimica. In relazione agli obiettivi, il controllo delle caratteristiche di superficie e del coating è importante per le applicazioni catalitiche e biomediche mentre la strutturazione delle NP è focale per lo sviluppo della stabilità magnetica. Struttura, composizione, stabilità colloidale delle NP vengono caratterizzate sia dal punto di vista macroscopico (XRD, ICP, IR, UV-Vis, DLS, ecc.) che a nanoscala (TEM analitico). La caratterizzazione magnetica delle NP viene completamente svolta presso SCITEC (magnetometro SQUID) mentre le collaborazioni esterne sono essenziali per le prove di tipo catalitico e le indagini in vitro ed in vivo mirate allo sviluppo biomedico.

Obiettivi

Questo progetto mira al superamento dei maggiori ostacoli che hanno finora impedito lo sviluppo e la traslazione di efficaci applicazioni pratiche delle nanoparticelle magnetiche utilizzando le competenze sopra descritte. In particolare, ci si propone di superare
a) Il limite superparamagnetico di stabilità al fine di sviluppare information storage media ad altissima densità areale mediante la preparazione di nanoparticelle magnetiche (di dimensioni minori di ca. 30 nm) che sono magneticamente stabili a temperatura ambiente;
b) l'accumulo potenzialmente tossico di nanoparticelle magnetiche nel corpo al fine di sviluppare agenti diagnostici o teragnostici per la salute umane mediante la preparazione di nanoparticelle magnetiche che sfuggono alla captazione da parte del MPS (fegato, milza, ecc.) e sono velocemente escrete per via urinaria;
c) gli ostacoli che ancora si frappongono al pieno sviluppo di processi "green" per le importanti reazioni di cicloaddizione (miscele isomeriche, temperature elevate, ecc.) mediante la preparazione di nanoparticelle magnetiche (basate su un materiale economico e biocompatibile come l'ossido di ferro) come catalizzatori colloidali riciclabili.

Data inizio attività

27/02/2020

Parole chiave

Nanoparticelle, Magnetismo, Ossidi metallici,, Nanomedicina, Information storage

Ultimo aggiornamento: 16/04/2025