Desarrollo de microgeles termosensibles híbridos. De la estructura a las potenciales aplicaciones

Abstract

El presente trabajo se ha dirigido al desarrollo de microgeles poliméricos termosensibles híbridos multirespuesta. Para ello, se han preparado, por un lado, microgeles de poli(acrilamida-ácido acrílico), poli(acrilamida-ácido acrílico-polietilenglicol), y dos sistemas de poli(acrilamida-ácido acrílico) cargados con nanopartículas de oro y de magnetita, con respuesta tipo UCST. Por otro lado, se han preparado microgeles de poli(n-isopropilacrilamida-ácido acrílico) cuya respuesta es de tipo LCST. En la preparación de estos sistemas se han introducido variables como, el grado de entrecruzamiento, contenido de comonómero y cantidad de nanopartículas encapsuladas. Se ha demostrado que los microgeles de p(AAm-AA) presentan una transición de tipo UCST con la temperatura, modulable en función de la composición, además de poseer la capacidad de hincharse hasta 4 veces su tamaño inicial. Se ha desarrollado una estrategia para la determinación del tamaño de malla de los microgeles mediante la combinación de la técnica de AFM y la ecuación de Peppas- Merrill, obteniéndose tamaños de malla de 2.9 a 4.4 nm para las redes de los microgeles de p(AAm-AA-PEGMMA) estudiados. Utilizando las ventajas de la emulsión inversa, se ha podido obtener microgeles híbridos, mediante la encapsulación de nanopartículas tanto metálicas (Au) como magnéticas (Fe3O4), cuyas propiedades combinan las propias de los microgeles con las que poseen las nanopartículas. El estudio de las propiedades reológicas de los microgeles UCST, LCST y los microgeles híbridos ha revelado el carácter elástico de los mismos y la formación de una estructura de aglomerados más compleja. La aplicación de modelos de escala y la realización del análisis fractal ha permitido entender el tipo de uniones que suceden en la estructura. Asimismo, se ha demostrado el efecto de refuerzo que tienen las nanopartículas en las propiedades viscoelásticas. Por último se ha realizado una primera exploración del uso de los microgeles híbridos magnéticos como sistema potencial para terapias de hipertermia.