NMR relaxation profiles: role of Brownian and Néel correlation times in Au-Fe magnetic nanoparticles - Profili di rilassamento NMR in nanoparticelle Au–Fe: ruolo dei tempi di correlazione Browniano e di Néel

Le nanoparticelle magnetiche (MNP) rappresentano una classe di materiali di grande interesse per l’imaging biomedicale, in particolare come agenti di contrasto per la risonanza magnetica (MRI). In questo lavoro sono stati studiati i profili di rilassamento nucleare (NMRD) e le rilassività longitudinali e trasversali (r₁, r₂) di etero-nanostrutture Au–Fe₃O₄ di diversa morfologia — dumbbell (DB) e nano-urchin (NU) — dispersi in acqua e in gel agarosio. L’analisi dei dati, condotta mediante modelli basati sul formalismo di Roch–Müller–Gillis (RMG) esteso, ha permesso di valutare separatamente i contributi dei tempi di correlazione Browniano (τ_B) e di Néel (τ_N) ai meccanismi di rilassamento protonico. I risultati mostrano che le particelle DB in acqua presentano valori di r₂ fino a ~364 s⁻¹ mM⁻¹, circa tre volte superiori a quelli dell’agente di contrasto commerciale ENDOREM, confermandone l’elevata efficienza come T₂-contrast agent. Il confinamento in gel riduce la rotazione Browniana e modula il rapporto r₂/r₁, evidenziando l’influenza dell’ambiente viscoelastico. Tali risultati aprono prospettive per l’ottimizzazione di nanoparticelle ibride Au–Fe come piattaforme teranostiche combinate per imaging e terapia.