Efectos en la mesoescala debidos a la funcionalización de nanopartículas magnéticas cuando interactúan con biomembranas modelo

ALEJANDRO MENZAQUE; ANABEL LANTERNA; BRUNO MAGGIO; ALEJANDRO GRANADOS; KRAUSE R.; RAQUEL VICO

Córdoba

Congreso; III Reunión NanoCórdoba; 2014

Facultad de Ciencias Químicas, UNC

Innovaciones en el campo de la nanobiotecnología, nanomedicina y farmacia han generado un área donde el estudio de las propiedades fisicoquímicas de nanomateriales en un entorno con biomoléculas resulta una necesidad y plantea un nuevo desafío para entender sus interacciones con biointerfases. Este conocimiento es esencial para el diseño racional de nanomateriales. Entre las nanopartículas utilizadas para un gran número de aplicaciones, algunas de las más promisorias consisten en nanopartículas magnéticas (MNP) debido a potenciales aplicacionesen liberación dirigida de drogas, resonancia magnética de imágenes, terapia hipertérmica localizada entre otras. En este trabajo, se utilizaron monocapas de Langmuir como modelos de biomembrana lo cual permite realizar estudios en condiciones conocidas y controladas de composición, organización molecular y topografía de superficie.El objetivo de este trabajo es conocer la influencia de la funcionalización de las MNP en su interacción con fosfolípidos en biointerfases, así como evaluar el efecto de la estructura, estado de fase, coexistencia de fases y grado de saturación del fosfolípido en su interacción con las nanopartículas.Se estudió el comportamiento en interfase agua/aire de MNP con núcleos de magnetita (Fe3O4) funcionalizadas con ácido oleico (MNP-OA) y ácido esteárico (MNP-SA) con diámetros promedios de 9,6 y 9,5 nm, respectivamente. Los films formados por las MNP presentan diferentes características en cuanto a su organización interfacial teniendo MNP-OA características más expandidas y menores presiones de colapso. Además, ambasMNP a presiones de superficie de 0-1 mN/m forman arreglos de tipo "wires" en la interfase agua/aire los cuales pueden ser transferidos (tipo Langmuir-Blodgett) a soportes sólidos.Cuando las MNP interaccionan con fosfolípidos, se encuentra un comportamiento diferencial dependiendo del ácido graso que las recubre. MNP-SA interaccionan de manera prácticamente ideal con todos los fosfolípidos, en tanto que MNP-OA distingue fosfolípidos saturados de insaturados (1). En presencia de coexistencia de fases en estado expandido-condensado del fosfolípido (o de mezclas de fosfolípidos) ambas MNP particionan a la fase expandida induciendo arreglos de largo alcance en la superficie en la que el lípido queda atrapado por una red de MNP. Los films conteniendo estas estructuras de largo alcance en la interfase agua/aire fueron transferidos a soportes sólidos y analizados por AFM. Los estudios por AFM muestran que la red formada de MNP corresponde en su mayoría a estructuras ordenas de una o dos MNP de espesor.(1) Thabo J. Matshaya, Anabel E. Lanterna, Alejandro M. Granados, Rui W. M. Krause, Bruno Maggio, and Raquel V. Vico. Langmuir, 2014, 30 (20), 5888-5896.