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Esta tesis aborda retos en biomateriales estructurales y en nanopartículas para terapia. Primero, utiliza un modelo computacional DICTRA y experimentos clave de difusión para desarrollar una base de datos de movilidad atómica de la fase BCC del sistema ternario Ti-Al-Nb. Segundo, se descubre el potencial del e-Fe2O3 puro y dopado con Ga en hipertermia magnética, se presenta una nueva tecnología de imágenes de temperatura intracelular, y se utiliza esta para monitorizar el calentamiento de nanopartículas magnéticas internalizadas en células al aplicar un campo magnético alterno.