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Procedimiento para la obtención de partículas magnéticas funcionalizadas con aplicaciones industriales

Descripición:

Las nanopartículas magnéticas (NPMs) son aquellas que pueden ser manipuladas bajo la influencia de un campo magnético externo, presentando diversas aplicaciones en los campos de la biotecnología, la biomedicina, las ciencias de los materiales, la ingeniería y la protección del medio ambiente. La Universidad de Murcia ha desarrollado un nuevo procedimiento que permite la obtención de nanoparticulas magnéticas funcionalizadas (tamaños entre 1nm - 1μm), es decir, partículas con grupos reactivos (amino, aldehído, carboxilo…) en su superficie que modifican sus propiedades y les permite seguir reaccionando.

La funcionalización de estas partículas de hierro, óxidos de hierro o de aleaciones de hierro, se realiza mediante la utilización de derivados halogenados, es decir, aquellos compuestos orgánicos que contienen uno o más halógenos en su molécula. Tras la aplicación de la técnica se obtienen partículas magnéticas modificadas con grupos reactivos en su superficie, como por ejemplo grupos epóxido, ciano, cloruro o tosilo que permiten unir covalentemente, es decir mediante un enlace químico fuerte, moléculas biológicas como proteínas, enzimas, ADN, ARN y anticuerpos, o introducir grupos normalmente no reactivos, por ejemplo cadenas hidrocarbonadas. También permite adsorber/desorber moléculas en su superficie como fármacos, tintes, metales o moléculas orgánicas.

Ventajas/Beneficios:

Mejoras referentes al proceso de recubrimiento de la partícula magnética

  • Este procedimiento no consta de procesos de polimerización o de deposición, con lo que se reduce el tiempo de fabricación.
  • Se trabaja a baja temperatura (máximo 50ºC) y presión atmosférica
  • El tamaño y uniformidad de las partículas se mantiene sin necesidad de recurrir a sistemas micelares o emulsiones (no emplea detergentes y disolventes como el tolueno el éter o el hexano, con el consiguiente menor impacto medioambiental).
  • La incorporación directa de grupos funcionales evita aumentar el número de etapas de fabricación así como de lavados y purificación. Además permite economizar reactivos.
  • Es un proceso totalmente escalable.
  • Se puede trabajar a altas concentraciones de material.

Mejoras referentes al material obtenido:

  • Se evita el apantallamiento de la magnetización.
  • Respeta la relación tamaño superficie de las partículas.
  • Mejora la dispersión de las partículas al incorporarle un grupo funcional, es decir, evita que se agreguen.
  • Evita los procesos de oxidación de la superficie de la partícula.
  • Permite incluir sobre su superficie cualquier grupo funcional mediante enlaces covalentes, lo que permite fijar sobre la misma cualquier tipo de molécula que reaccione con el mencionado grupo funcional.
     

Aspectos innovadores:

El procedimiento patentado por la Universidad de Murcia simplifica enormemente el proceso de recubrimiento y funcionalización de las partículas magnéticas, ya que se necesitan menos etapas en el proceso de fabricación, ahorra materias primas y por tanto reduce el coste total de obtención de las nanopartículas. Además mejora algunas de sus características físico-químicas (dispersión en agua, reactividad frente al oxigeno atmosférico…), respetando prácticamente el tamaño inicial de las mismas. 

Empresas o áreas de aplicación:

Las nanopartículas magnéticas son de interés para diferentes sectores, con distintas aplicaciones prácticas, como las que se pueden ver a continuación:
  • Empresas de Biotecnología.
  • Empresas del sector de la salud y farmaceutico: Transporte de medicamentos a una zona del cuerpo determinada; elementos de diagnóstico.
  • Empresas de química y derivados: Composites poliméricos reforzados, curado de polímeros, endurecimiento de resinas epoxy, fibras magnéticamente activas, etc.
  • Empresas de fabricación de resinas, materiales y composites: Refrigeración magnética, impresión y tintas magnéticas, lubricación de rotores, solenoides de bajo nivel de ruido, conmutadores, fluidos magnetoreológicos, sellado en sistemas de vacío, sensores magnéticos, actuadores, catálisis, escudos magnéticos y absorción de microondas, calentamiento libre de contactos.
  • Empresas de depuración de aguas residuales y tecnología ambiental: Recuperación de metales y purificación de aguas
  • Empresas de automoción: Sistemas de amortiguación y lubricantes.
  • Empresas de electrónica y tecnologías de la comunicación: Inductores y antenas en tecnología de la comunicación, altavoces, transformadores eléctricos, etc.
     
Sectores en los que se incluye la oferta:

Nanotecnología

Nivel de desarrollo de la capacidad científico-tecnológica:

En fase de demostración-adaptación según necesidades.

 

Ficha Completa de la Oferta