Caracterización de Nanopartículas de Sílica en Medios Biológicos Mediante Espectroscopia de Correlación de Fotones de Rayos-X (XPCS)

MARILINA CATHCARTH; CAROLINE SILVA; MARIANGELA AZEVEDO; ALINE PASSOS; MATEUS CARDOSO; AGUSTIN PICCO

CABA

Congreso; IV Congreso Argentino de Técnicas Neutrónicas (TN|2023); 2023

Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA)

Las nanopartículas de sílica (SNPs) han demostrado prometedores resultados endiversas aplicaciones biomédicas, como la entrega de genes y medicamentos, asícomo en el diagnóstico por imágenes [1, 2]. Sin embargo, cuando se exponen a fluidosbiológicos, como el plasma, pueden experimentar cambios significativos debido a laadsorción de proteínas, agregación y degradación, lo que afecta su rendimiento. Paracontrarrestar estos efectos no deseados, se suele funcionalizar la superficie de lasSNPs con agentes antifouling, como el polietilenglicol (PEG), entre otros [2-4].La eficacia de estos recubrimientos suele evaluarse mediante la medición del diámetrohidrodinámico efectivo. En este trabajo, se empleó la espectroscopía de correlación defotones de rayos X (XPCS), una técnica que permite obtener información detalladasobre la dinámica de las partículas en medios complejos [5]. Se estudió la dinámica delas SNPs (tamaños de entre 200-700 nm) sin y con recubrimientos de PEG (Mn =2000) en diferentes medios, incluyendo agua desionizada, buffer fosfato salino (PBS) ysoluciones de albumina bovina (BSA) o suero fetal bovino (FBS) en PBS. Las medidasse realizaron en la línea de luz Cateretê del Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón(LNLS-Sirius, Campinas-SP, Brasil).Las curvas de correlación obtenidas fueron analizadas mediante diferentes modelos,como el exponencial simple, el exponencial estirado y el método de cumulantesimplementados en un script desarrollado por nosotros y se derivaron los coeficientes dedifusión y diámetros hidrodinámicos para cada caso. Estos datos fueron comparadoscon los derivados de experimentos USAXS (dispersión de rayos-x a ultra bajo ángulo) yDLS (dispersión dinámica de luz) con la finalidad de tener una clara imagen de laevolución de estas SNPs en los mencionados fluidos.Este estudio proporciona una visión de la dinámica de las SNPs en entornos biológicosy sugiere la posibilidad de futuras investigaciones que exploren su caracterizaciónmediante técnicas neutrónicas estáticas (SANS, Small Angle Neutron Scattering) ydinámicas (NSE, Neutron Spin Echo Spectrometry).[1] Capeletti, L. B., et al. (2018). Smart Nanoparticles for Biomedicine. Elsevier, 115-129.[2] Huang, Y., et al. (2022). Biomedicine & Pharmacotherapy 151, 113053.[3] Galdino, F. E., et al. (2020). Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 186, 110677.[4] Walkey, C. D., and Warren C. W. Chan. (2012). Chemical Society Reviews 41(7), 2780-2799.[5] Otto, Ferdinand, et al. (2022). Small 18(37), 2201324.