Las nanopartículas magnéticas en medicina: enfoque en la terapia de hipertermia magnética
La hipertermia magnética, basada en la capacidad de las nanopartículas magnéticas para generar calor bajo un campo magnético alterno, es una técnica prometedora en oncología, especialmente como complemento de la radioterapia o la quimioterapia. Sin embargo, su eficacia depende críticamente de las pr...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad Nacional de Educación a Distancia |
| Repositorio: | e-spacio. Repositorio Institucional de la UNED |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:e-spacio.uned.es:20.500.14468/29688 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/20.500.14468/29688 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | 2406.06 Física médica micromagnetismo nanopartícula magnética magnetita superparamagnetismo hipertermia magnética relajación de Neél relajación de Brown tasa de absorción específica () temperatura micromagnetism magnetic nanoparticle magnetite superparamagnetic magnetic hyperthermia Néel relaxation Brownian relaxation specific absorption rate (SAR) temperature |
| Sumario: | La hipertermia magnética, basada en la capacidad de las nanopartículas magnéticas para generar calor bajo un campo magnético alterno, es una técnica prometedora en oncología, especialmente como complemento de la radioterapia o la quimioterapia. Sin embargo, su eficacia depende críticamente de las propiedades físico-biológicas de las nanopartículas empleadas. Este trabajo parte de la hipótesis de que el tamaño de las nanopartículas de magnetita (Fe₃O₄) influye significativamente en su eficiencia térmica y distribución intratumoral. Se propone que aquellas con diámetro intermedio (entre 10 y 20 nm), ofrecen un rendimiento óptimo, al maximizar la disipación energética mediante relajaciones de Néel y Brown, minimizar la aglomeración y garantizar una buena dispersión en el tejido. Para evaluar esta hipótesis, se desarrollaron tres modelos computacionales en MATLAB: (1) un modelo para calcular la influencia del tamaño de las nanopartículas en la generación de calor a través de la tasa de absorción específica (); (2) un modelo para simular la distribución espacial de las nanopartículas en un tumor esférico heterogéneo mediante técnicas de Monte Carlo; y (3) un modelo basado en la ecuación de Pennes para describir la distribución térmica y el daño celular, considerando tratamientos con hipertermia sola, radioterapia y su combinación. Los resultados confirman la existencia de un intervalo óptimo de tamaño que maximiza la eficacia terapéutica (concretamente entre 14 y 16 nm), logrando una distribución térmica homogénea y una mayor destrucción tumoral, especialmente cuando se combina con la radioterapia. Además, se destaca la importancia de una adecuada difusión previa al tratamiento, aunque su extensión debe equilibrarse con los posibles efectos secundarios sobre el tejido sano. En conclusión, el trabajo aporta una herramienta teórica útil para la optimización de terapias basadas en hipertermia magnética, subrayando la necesidad de seguir desarrollando modelos computacionalmente más eficientes y representativos del entorno fisiológico real. |
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