Materiali magnetici

Le nanoparticelle magnetiche SelfMag® sono nanoparticelle  per applicazioni biomediche ottenute tramite il sintesi meccano-chimica di MBN. Quest nanoparticelle permettono di integrare la terapia antitumorale e la diagnostica per immagini in un’unica nanopiattaforma teranostica. 

La caratteristica principale delle nanoparticelle SelMag® è la temperatura di Curie regolabile, che  consente un controllo preciso della dose termica e la sicurezza intrinseca del paziente nella terapia di ipertermia magnetica, con temperature di transizione regolabili tra 40 e 250 °C. Il riscaldamento autoregolato impedisce il surriscaldamento dei tessuti durante il trattamento con campo magnetico alternato (AMF).

Le opzioni di funzionalizzazione della superficie (glucosio, PEG, chitosano) garantiscono la stabilità colloidale in mezzi fisiologici, la formazione controllata della corona proteica e una biodistribuzione e un targeting tumorale su misura. Convalidate su cellule di cancro al seno MDA-MB-231, le nanoparticelle SelfMag® inducono la necrosi selettiva delle cellule tumorali in campi magnetici alternati con una citotossicità off-target minima per i tessuti sani.

Oltre alle applicazioni di ipertermia magnetica, queste nanoparticelle multifunzionali fungono da agenti di contrasto MRI sensibili alla temperatura e traccianti per l’imaging con particelle magnetiche (MPI) con una sensibilità elevata. Sono disponibili come dispersioni acquose o sospensioni di propan-2-olo, le nanoparticelle SelfMag® forniscono una soluzione nanomedica in attesa di brevetto per il trattamento preciso del cancro e l’imaging molecolare.

Applicazioni biomediche: terapia di ipertermia magnetica, miglioramento del contrasto MRI, imaging con particelle magnetiche, vettori per la somministrazione di farmaci, teranostica del cancro, ablazione termica, tracciamento cellulare.

Vantaggi principali: controllo della temperatura autoregolante, elevata efficienza di riscaldamento, composizione biocompatibile, capacità di imaging multimodale, chimica superficiale personalizzabile.

PROPRIETÀ
Dimensione delle particelle 50-120 nm (diametro idrodinamico)
Valori SAR 20-30 W/g in condizioni cliniche AMF
Intervallo di temperatura di Curie sintonizzabile 40-250 °C

COMPOSIZIONE
Matrice Fe₂O₃ 28-30% – MgO 32-36% – TiO₂ 26-30% – Altre fasi stabilizzanti 12-16%
Rivestimenti superficiali Glucosio, PEG, chitosano (opzioni personalizzate disponibili)
Mezzi di dispersione Acqua, propan-2-olo

Nell’ambito del progetto FutureMag finanziato dall’Italia, MBN ha sviluppato una classe innovativa di magneti permanenti privi di terre rare basati sul sistema di leghe magnetiche (Fe,Co)₂(P,Si). Questi magneti  sono progettati per colmare il divario in termini di prestazioni e costi tra i magneti in ferrite e i magneti NdFeB a base di terre rare, offrendo soluzioni magnetiche sostenibili senza dipendenze da materie prime critiche.

La polvere magnetica priva di terre rare viene prodotta tramite il processo proprietario Mechanomade® di MBN, seguito da una ricottura controllata per cristallizzare la fase esagonale ferromagnetica. La polvere così ottenuta subisce trattamenti che ne garantiscono una distribuzione granulometrica e una morfologia della polvere adatte alle tecniche di consolidamento della metallurgia delle polveri e alla produzione net-shape.

Il consolidamento in magneti permanenti si ottiene tramite pressatura a caldo assistita da corrente, Spark Plasma Sintering (SPS). Si ottengono così componenti magnetici  di dimensione finita e che mantengono buona parte delle microstruttura indotta dai processi di sintesi a sua volta responsabile delle  proprietà magnetiche, coercitività, rimanenza e prodotto energetico.

I magneti permanenti (Fe,Co)₂(P,Si) sono adeguati per applicazioni in motori elettrici compatti, attuatori lineari, dispositivi elettromagnetici e sistemi di sensori, grazie alle prestazioni magnetiche significativamente migliorate rispetto alle ferriti ceramiche a costi di produzione moderati. La loro composizione priva di terre rare e la compatibilità con la metallurgia delle polveri li rendono ideali per la produzione sostenibile di magneti nella mobilità elettrica, nei motori di trazione dei veicoli elettrici, nell’automazione industriale e nei sistemi di energia rinnovabile.

COMPOSIZIONE
Fe – Co 13% – P 14% – Si  8%

PROPRIETÀ
Temperatura di Curie 290 °C
Campo di anisotropia 2 T
Magnetizzazione di saturazione 110 emu/g