Article stability and relaxation mechanisms of citric acid coated magnetite nanoparticles for magnetic hyperthermia

Authors
de Sousa, María Elisa; Fernandez Van Raap, Marcela Beatriz; Rivas, Patricia; Mendoza Zélis, Pedro; Girardin, Pablo; Pasquevich, Gustavo Alberto; Alessandrini, José Luis; Muraca, Diego; Sánchez, Francisco Homero
Publication Year
2013
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
Magnetite (Fe3O4) nanoparticles are proper materials for Magnetic Fluid Hyperthermia applications whenever these conjugate stability at physiological (neutral pH) medium and high specific dissipation power. Here, magnetite nanoparticles 9–12 nm in size, electrostatically stabilized by citric acid coating, with hydrodynamic sizes in the range 17–30 nm, and well dispersed in aqueous solution were prepared using a chemical route. The influence of media acidity during the adsorption of citric acid (CA) on the suspension’s long-term stability was systematically investigated. The highest content of nanoparticles in a stable suspension at neutral pH is obtained for coating performed at pH = 4.58, corresponding to the larger amount of CA molecules adsorbed by one carboxylate link. Specific absorption rates (SARs) of various magnetite colloids, determined calorimetrically at a radio frequency field of 265 kHz and field amplitude of 40.1 kA/m, are analyzed in terms of structural and magnetic colloid properties. Larger dipolar interactions lead to larger Néel relaxation times, in some cases larger than Brown relaxation times, which in the present case enhanced magnetic radio frequency heating. The improvement of suspension stability results in a decrease of SAR values, and this decrease is even large in comparison with uncoated magnetite nanoparticles. This fact is related to interactions between particles.
Fil: de Sousa, María Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina
Fil: Fernandez Van Raap, Marcela Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina
Fil: Rivas, Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina
Fil: Mendoza Zélis, Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina
Fil: Girardin, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina
Fil: Pasquevich, Gustavo Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina
Fil: Alessandrini, José Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina
Fil: Muraca, Diego. Universidade Estadual de Campinas; Brasil. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Sánchez, Francisco Homero. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina
Subject
Magnetic hyperthermia
Magnetite nanoparticles
Magnetic relaxation
Citric acid coating
Otras Ciencias Físicas
Ciencias Físicas
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Access level
Restricted access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/23498