Optimization of solvothermal experimental parameters to control the size of KMgF3 nanoparticles for photodynamic therapy.

DISEÑO EXPERIMENTAL

NANOPARTICULAS

TERAPIA FOTODINAMICA

BIBLIOGRAFIA NACIONAL QUIMICA

2023

Photodynamic therapy has advantages over conventional cancer superfcial tumor therapies, such as insignifcant side efects, minimal cumulative toxicity, excellent functional and cosmetic results, precise target treatment minimizing damage to neigh boring normal tissues, and optimum long-term tumor regression. Upconversion nanoparticles have been proposed to extend photodynamic therapy for treating non-superfcial tumors. In particular, compounds with low phonon energy, like KMgF3, with an optimal synthesis design and a suitable doping system, could be used for this therapy application. This particular matrix allows the incorporation of dopants as transition metals ions (as Mn2+) besides rare-earth elements, minimizing the use of the former. To obtain nanoparticles of suitable size for nanomedicine, we used a factorial experimental design to determine statistical synthesis conditions that signifcantly afect particles’ size. With the proposed synthesis method, it was possible to obtain KMgF3 nanoparticles with sizes ranging from 13.46±0.30 nm to 32.18±0.60 nm, values estimated with the XRD technique and with size distribution suitable for photodynamic therapy. We proved the good correlation between the particle size estimated from transmission electron microscopy images and powder X-ray difraction measurements. According to the statistical analysis, the temperature and the interaction of temperature with MgCl2 concentration signifcantly afect the particle size (signifcance level of 0.05). The present work describes the infuence of solvothermal synthesis parameters on the KMgF3 nanoparticle size for the frst time. The results are particularly interesting for further doping the system and its functionalization, foreseeing the fnal application in cancer treatment.

Applied Nanoscience, 2023

Springer

2023

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9 p.

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Artículo

10.1007/s13204-023-02865-8

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