RESUMO No desenvolvimento deste trabalho foram realizadas sínteses e caracterizações morfológicas, estruturais e magnéticas, de nanopartículas de óxido de ferro, do tipo Fe3O4 e metálicas (Fe0) que foram obtidas através dos métodos de coprecipitação e termodecomposição, respectivamente, além de ensaios biológicos. As superfícies destas nanopartículas foram funcionalizadas com ligantes hidrofílicos e tiolados (-SH), com o objetivo de tornar estes sistemas biocompatíveis para atuarem como carreadores de óxido nítrico (NO) e agentes de contraste em ressonância magnética de imagem. Nanopartículas de Fe3O4, como a magnetita, foram sintetizadas através do método de coprecipitação, partindo dos sais FeCl3.6H2O e FeCl2.4H2O, em meio ácido. Em uma primeira etapa as superfícies destas nanopartículas foram recobertas com um ligante hidrofóbico, como o ácido oleico, a fim de se evitar formação de agregados e para posteriormente ser trocado por ligantes tiolados e biocompatíveis como o ácido mercaptosuccínico (MSA) e a cisteína (Cys) em razões molares Fe3O4:MSA/ Cys 1:40 e 1:20. Nanopartículas do tipo Fe3O4-MSA e Fe3O4-Cys, também foram obtidas com o recobrimento direto de suas superfícies. Esta segunda etapa de preparação foi realizada objetivando-se uma otimização no método de síntese. Nanopartículas de Fe0 foram sintetizadas pelo método da termodecomposição do precursor organometálico como o acetilacetonato de ferro III [Fe(acac)3]. As nanopartículas tioladas foram nitrosadas através do sal nitrito de sódio em meio levemente ácido, levando à formação de sistemas magnéticos doadores de óxido nítrico (-SNO). Estas nanopartículas foram caracterizadas por uma série de técnicas físico-químicas, para verificação dos aspectos estruturais, morfológicos e magnéticos e também foram testadas como carreadores de óxido nítrico em cultura de células tumorais e como agentes de contraste em células tronco. Os resultados mostraram que as nanopartículas tioladas são cristalinas, esféricas, com estreita distribuição de tamanhos e apresentaram comportamento superparamagnético. Além disto, atuam como carreadores de óxido nítrico no tratamento de células cancerosas, e como agentes de contraste em células tronco na ressonância magnética de imagem. Palavras-Chave: Nanopartículas, Óxido Nítrico, Aplicações Biomédicas, Agente de Contraste, Superparamagnetismo.