Loredana Draghiciu, Laura Eftime, Alexandru Heghelegiu, Marian Popescu, Irina Stanciu, Raluca M

1
CARACTERIZAREA FIZICO-CHIMICA A NANOPARTICULELOR
DE MAGNETITA UTILIZATE IN APLICATII
MICROFLUIDICE
Loredana Draghiciu, Laura Eftime, Alexandru
Heghelegiu, Marian Popescu, Irina Stanciu, Raluca
Müller
INCD pentru Microtehnologie- IMT Bucuresti,
Romania E-mail loredama.draghiciu_at_imt.ro

Exista un interes tot mai crescut pentru
fabricarea dispozitivelor microfluidice, datorita
faptului ca un laborator pe un chip permite
multiple analize biologice sau chimice simultane,
rapide si eficiente, pentru un cost scazut.
Particulele nanomagnetice au o buna stabilitate
in solutii apoase si datorita acestui fapt
prezinta bune proprietati chimice si termice.
Utilizarea lor cu succes a fost obtinuta in
terapie celulara si tratamente tumorale.
S-au preparat particule de magnetita prin metoda
coprecipitarii in solutie apoasa. Pentru
caracterizarea particulelor de magnetita (Fe3O4)
s-a utilizat microscopul electronic de baleiaj
(SEM) - Vega Tescani LMU, spectrometru FTIR model
Tensor 27 Broker si difractometru de inalta
rezolutie Smartlab XDR Rigaku R D 100.
REZULTATE
Microscopie electronica de scanare (SEM)
Spectrometrie FTIR
Spectroscopia FTIR evidentiaza vibratii ale
legaturilor de magnetita în zona lungimilor de
unda de 391.67 cm-1 si de 564.75 cm -1. Spectru
de raze X (XRD) al magnetitei prezinta picurile
caracteristice la unghiul 2? de 18, 73 si
intensitatea de 4 cps 35.2 cu intensitate de 19
cps si 63.48 la intensitate 16 cps, care sunt
observate în spectrul XDR.
DIFRACTOMETRIE - XRD
Prin analiza XRD s-au identificat faze
structurale si dimensiunea medie a
nanoparticulelor continute in cristalitele de
magnetita.
Dimensiunea cristalitelor de magnetita Fe3O4
152,4 Å 15,24 nm.
Pentru sinteza magnetitei, precursorul solutiei
(FeCl2) si rata de precipitare sunt doi factori
importanti pentru determinarea marimii
nanoparticulelor magnetice. Concentratia de
clorura feroasa FeCl2 a variat între 0,025 si
0.90 si s-au obtinut particule de 5-100 nm. Rata
precipitarii a fost mentinuta constanta de
1cm3/sec. Procesul de obtinere a magnetitei care
are ca scop controlul si distributia
dimensiunilor particulelor. Graficul prezinta
variatia dimensiunilor particulelor de
magnetita.
S-au efectuat simulari ale debitului de lichid în
microcanale folosind software-ul COMSOL
Multiphysics, pentru a calcula viteza de curgere
a lichidului si variatia presiunii intre cele
doua rezervoare
Particulele de magnetita s-au utilizat iuntr-un
dispozitiv microfluidic
Dispozitiv microfluidic
Dispozitivul microfluidic consta într-un
microcanal cu rezervoare de admisie (inlet) si
evacuare (outlet) si electrozi din Cr/Au,
conectati alternativ pentru controlul fluxului de
specii care sunt încarcate electric si pentru
controlul, curgerii fluidului. Electrozii sunt
pozitionati sub microcanalul realizat in
polimerul SU-8.
Graficul variatiei de presiune de la rezervorul
de intrare la rezervorul de iesire.
CONCLUZII

• S-au obtinut particule de magnetita cu
  dimensiuni de ordinul zecilor de nanometrii
• S-a realizat caracterizare microfizica a
  nano-particulelor de magnetita
• S-a proiectat, simulat si fabricat un dispozitiv
  microfluidic,pentru testarea nanoparticulelor in
  vederea utilizarii lor in aplicatii bio

Acknowledgements This work was supported
by the Romanian Ministry of Education and
Research, National program CONVERT
(2009-2011). The authors would like to
thank to V.Schiopu and M. Danila from IMT-
Bucharest for FTIR and XRD analysis.