Finite Element Models of Gold Nanoparticles and Their Suspensions for Photothermal Effect Calculation.
Por:
Terrés-Haro JM, Monreal-Trigo J, Hernández-Montoto A, Ibáñez-Civera FJ, Masot-Peris R and Martínez-Máñez R
Publicada:
9 feb 2023
Resumen:
(1) Background: The ability of metal nanoparticles to carry other molecules and their electromagnetic interactions can be used for localized drug release or to heat malignant tissue, as in the case of photothermal treatments. Plasmonics can be used to calculate their absorption and electric field enhancement, which can be further used to predict the outcome of photothermal experiments. In this study, we model the nanoparticle geometry in a Finite Element Model calculus environment to calculate the effects that occur as a response to placing it in an optical, electromagnetic field, and also a model of the experimental procedure to measure the temperature rise while irradiating a suspension of nanoparticles. (2) Methods: Finite Element Method numerical models using the COMSOL interface for geometry and mesh generation and iterative solving discretized Maxwell's equations; (3) Results: Absorption and scattering cross-section spectrums were obtained for NanoRods and NanoStars, also varying their geometry as a parameter, along with electric field enhancement in their surroundings; temperature curves were calculated and measured as an outcome of the irradiation of different concentration suspensions; (4) Conclusions: The results obtained are comparable with the bibliography and experimental measurements.
Filiaciones:
Terrés-Haro JM:
Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spain
Departamento de Electrónica, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spain
Group of Electronic Development and Printed Sensors (ged+ps), Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, AN34 Space, 7E Building, 46022 Valencia, Spain
Monreal-Trigo J:
Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spain
Departamento de Electrónica, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spain
Group of Electronic Development and Printed Sensors (ged+ps), Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, AN34 Space, 7E Building, 46022 Valencia, Spain
CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), Instituto de Salud Carlos III, 28029 Madrid, Spain
Hernández-Montoto A:
Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spain
CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), Instituto de Salud Carlos III, 28029 Madrid, Spain
Unidad Mixta UPV-CIPF de Investigación en Mecanismos de Enfermedades y Nanomedicina, Universitat Politècnica de València, Centro de Investigación Príncipe Felipe, 46012 Valencia, Spain
Unidad Mixta de Investigación en Nanomedicina y Sensores, Universitat Politècnica de València, IIS La Fe, 46026 Valencia, Spain
Ibáñez-Civera FJ:
Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spain
Departamento de Electrónica, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spain
Group of Electronic Development and Printed Sensors (ged+ps), Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, AN34 Space, 7E Building, 46022 Valencia, Spain
Masot-Peris R:
Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spain
Departamento de Electrónica, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spain
Group of Electronic Development and Printed Sensors (ged+ps), Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, AN34 Space, 7E Building, 46022 Valencia, Spain
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Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spain
CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), Instituto de Salud Carlos III, 28029 Madrid, Spain
Unidad Mixta UPV-CIPF de Investigación en Mecanismos de Enfermedades y Nanomedicina, Universitat Politècnica de València, Centro de Investigación Príncipe Felipe, 46012 Valencia, Spain
Unidad Mixta de Investigación en Nanomedicina y Sensores, Universitat Politècnica de València, IIS La Fe, 46026 Valencia, Spain
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