Nanopartículas magnéticas funcionalizadas con sílica y gelatina como agentes teranósticos

MARIELA A. AGOTEGARAY; M. GABRIELA MONTIEL SCHNEIDER; DUSKA KUDRA; VERÓNICA L. LASSALLE

Bariloche

Congreso; XVII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados ? NANO 2017; 2017

Las nanopartículas magnéticas (NPMs) a base de magnetita (Fe3O4) recubiertas con sílica encuentran diversas aplicaciones en el campo de la nanotecnología biomédica, debido a su estabilidad en medio acuoso. Sin embargo, la inercia de la sílica en cuanto a su reactividad limita la incorporación de funcionalizantes específicos como fármacos, y otros ligandos de interés. El desafío de este trabajo se centra en obtener nanopartículas magnéticas biocompatibles recubiertas con sílica y gelatina para ser aplicadas en diversos campos biomédicos, en especial, como agentes teranósticos. La terapia fotodinámica representa una alternativa y un complemento a la quimio y radioterapia, herramientas convencionales para el tratamiento de diferentes patologías como las oncológicas y ateroscleróticas [1]. Consiste en la utilización de moléculas fotosensibles que, al ser activadas con luz de una determinada longitud de onda, transfieren su exceso de energía a moléculas de oxígeno vecinas. Este fenómeno genera especies reactivas de oxígeno tóxicas para las células. De este modo, la incorporación de un agente fotosensible a las nanopartículas magnéticas de sílica funcionalizadas con gelatina facilitaría su transporte específico hacia las células afectadas a partir del efecto de un campo magnético externo. Esto resultaría en un teranóstico funcional tanto para el diagnóstico (mediante RMI) como para el tratamiento (fototerapia). Para alcanzar los objetivos planteados, se exploraron diversas condiciones experimentales a partir de NPMs de magnetita recubierta con ácido cítrico y sílica para la deposición de gelatina en proporción NPMs:gelatina de 1:1, 1:10 y 1:50, a partir del método de co-precipitación. Se obtuvieron diversas formulaciones que fueron caracterizadas mediante espectroscopia FTIR, para verificar la incorporación del biopolímero; absorción atómica, para determinar el contenido de hierro y por dispersión de luz dinámica para obtener diámetro hidrodinámico. Los resultados indicaron que la proporción 1:1 es adecuada para la obtención de nanopartículas monodispersas de tamaño óptimo (alrededor de 500 nm) para las aplicaciones deseadas. Como molécula fotosensible se seleccionó al azul de metileno (AM)[3]. Se exploraron dos vías para cargar el AM a las NPMs funcionalizadas con sílica y gelatina: 1-adsorción simple durante 24 horas: se pusieron en contacto en medio acuoso y a temperatura ambiente una muestra de las nanopartículas magnéticas funcionalizadas con sílica y gelatina con AM y se tomaron alícuotas del sobrenadante de reacción a distintos tiempos; 2-encapsulamiento: se pusieron en contacto gelatina con AM durante 5 horas y luego se agregó una muestra de nanopartículas magnéticas recubiertas con sílica; la mezcla reaccionó durante 2 horas. Se trabajó sobre el sobrenadante para la cuantificación. La evaluación de ambos procedimientos a partir de espectroscopia FTIR y UV-Visible a 664 nm , reveló la incorporación exitosa del agente fotosensible, obteniéndose nanosistemas magnéticos con potenciales propiedades teranósticas.