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Previous issue date: 2011-08-23 / In this work we developed a Dip Coating method that could control the temperature gradient between a substrate and the material that one wants to adsorb at its surface. In particular, the adsorption of biocompatible magnetic nanoparticles at the surface of bare metal Stents, under different experimental conditions, was investigated. The magnetic nanoparticles consisted of magnetite coated with tripoliphosphate (mean diameter 7.68 nm and standard deviation 1.88 nm) dispersed in water at physiological conditions, while the Stent was a CoCr based-one (Cronus stent from Scitech with 16 mm length). Nine series of experiments were performed where it was controlled parameters as: time of adsorption, stent temperature and magnetic fluid temperature. The stents coated with nanoparticles were magnetically characterized using a vibrating sample magnetometer (VSM), which allowed us to determine the number of nanoparticles at the stent surface. The increase of the magnetic moment of the stent with the increase of the adsorption time was theoretically modeled, with an excellent experimental agreement, as a transient diffusion process of nanoparticles at the interface stent-magnetic fluid, which clearly indicates an important diffusive contribution. Strong evidences of thermal diffusion (Soret effect), i.e. nanoparticle diffusion due to temperature gradient between the stent and the magnetic fluid, were shown, suggesting the possibility of nanostructures vectorization through thermal induced mechanisms. The spatial distribution of nanoparticles at the surface of the stent was investigated by Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray Spectroscopy by Dispersive Energy (EDS). Measurements of the compositional mapping and images of SEM revealed that the nanoparticles are not homogeneously distributed, being concentrated at the edges of the stents for the experimental conditions investigated in this work. As the VSM data, the EDS of the stents revealed an increase of the quantity of adsorbed magnetic nanoparticles at the surface with the increase of the adsorption time. The same theoretical model, know considering the amount of 26Fe in the chemical composition of the coated stent, was able to explain the experimental data. Finally, a comparison was made, using the compositional mapping study of the coated stents, between the Dip Coating and the Spray technique. The later showed a more homogeneous distribution of nanoparticles at the surface of the stent, suggesting that this technique is more adequate on the development of a biomedical nanoproduct for clinical tests. / Neste trabalho foi desenvolvida uma técnica de Dip Coating (deposição por via líquida) que permite controlar o gradiente de temperatura entre o substrato e o material que se quer depositar em sua superfície. Em particular, foi investigado o efeito de adsorção de nanopartículas magnéticas biocompatíveis na superfície de Stents nus em diversas condições experimentais. As nanopartículas magnéticas consistiam de magnetita recobertas com tripolifosfato (diâmetro médio ) dispersas em água em pH fisiológico, enquanto as endopróteses eram Stents de CoCr (Stent Cronus da empresa Scitech com 16mm). Ao todo foram realizadas 9 séries de experimentos onde controlou-se parâmetros como: tempo de adsorção, temperatura do Stent e temperatura do fluido magnético. Os Stents recobertos com nanopartículas foram então caracterizados magneticamente pela técnica de magnetometria de amostra vibrante (VSM Vibrating Sample Magnetometer ), que permitiu determinar o número de nanopartículas magnéticas adsorvidas na superfície da endoprótese. O aumento do momento magnético do Stent com o aumento do tempo de adsorção foi modelado teoricamente, com grande concordância experimental, como um processo de difusão transiente de nanopartículas na interface Stent-fluido magnético, evidenciando a forte contribuição difusiva. Fortes evidências de efeitos termodifusivos (efeito de Soret), ou seja mecanismos de difusão mássica de nanopartículas devido ao gradiente de temperatura entre Stent e FM, foram apresentados, sugerindo a possibilidade de vetorização de nanoestruturas por meio de fenômenos termoinduzidos. A distribuição das nanopartículas na superfície dos Stents foi investigada por medidas de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e espectroscopia de raios-X por energia dispersiva (EDS). As medidas de mapeamento composicional e imagens de MEV revelaram que as nanopartículas estão distribuídas de maneira não homogênea, estando concentradas nas bordas dos Stents para as condições experimentais utilizadas neste trabalho. Assim como os dados de MAV, o EDS dos Stents recobertos revelou um aumento da quantidade de nanopartículas magnéticas adsorvidas em sua superfície com o aumento do tempo de adsorção. O mesmo modelo teórico, agora considerando o percentual de 26Fe na composição química do revestimento, foi capaz de explicar os dados experimentais. Finalmente, foi feita uma comparação, por meio do mapeamento composicional de Stents recobertos, entre as técnicas de Dip Coating e Spray. Esta última apresentou uma distribuição de nanopartículas mais homogênea na superfície da endoprótese, sugerindo que possa ser mais adequada para a confecção de um nanoproduto médico voltado a testes clínicos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tde/813 |
| Date | 23 August 2011 |
| Creators | RODRIGUES, Harley Fernandes |
| Contributors | BAKUZIS, Andris Figueiroa |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Mestrado em Física, UFG, BR, Ciências Exatas e da Terra |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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