Nanopartículas de Silicio y de Carbono fotoluminiscentes para usos biológicos

MONICA C GONZALEZ

San Miguel de Tucuman

Conferencia; Tercera Reunión del Grupo Argentino de Fotobiología.; 2016

Asociación de Fotobiologos Argentinos

Los nuevos avances en nanomedicina impulsan el desarrollo de sistemas nanoestructurados nóveles que puedan actuar como sensores en imágenes in vivo y como agentes terapéuticos capaces de ser dirigidos a tejidos específicos y de aumentar el tiempo de circulación en los sistemas biológicos. Diferentes nanoestructuras tales como los puntos cuánticos de Cd-Se, nanopartículas de sílice híbridas del tipo core/shell, nanopartículas de oro recubiertas de polímeros, nanotubos de carbono y nanopartículas magnéticas son intensamente investigadas para el diseño de estos sistemas multifuncionales con utilidad en bioimágenes y terapéutica. Los nanomateriales intrínsecamente biocompatibles como las nanopartículas fotoluminiscentes de silicio y de carbono, también conocidas como puntos cuánticos de silicio (PCSi) y de carbono (PCC), han recibido menor atención, en el primer caso debido a las dificultades asociadas a su obtención y en el otro por su más reciente descubrimiento.Los PCSi y PCC son de tamaños de unos pocos nanómetros y sus propiedades fotoluminiscentes intrínsecas están asociadas a un mecanismo de confinamiento cuántico. Las suspensiones acuosas de ambas nanopartículas muestran mayor fotoestabilidad y eficiencias cuánticas comparables a los de los colorantes orgánicos, por lo que poseen potencial aplicación como sensores fotoluminiscentes en reemplazo de estos. Tanto los PCSi como los PCC presentan capacidad de fotosensibilizar la generación de especies reactivas del oxígeno tales como oxígeno singlete (1O2) y el radical anión superóxido (O2?−), denominadas en conjunto ERO. Sin embargo, la eficiencia en la generación de ERO resulta ser fuertemente dependiente de la naturaleza de la superficie. La funcionalización o recubrimiento de estos nanomateriales con ácido fólico, aminoácidos, polietilenglicol y una gran variedad de moléculas biológicas, necesaria para incrementar la solubilidad y estabilidad de las partículas en los sistemas biológicos, direccionarlas a tejidos blanco y evitar el reconocimiento por el sistema inmune en animales, puede mejorar o disminuir estas capacidades según el caso.En el presente trabajo se presentarán los avances alcanzados por nuestro grupo de trabajo respecto de estos sistemas y se evaluarán las propiedades de los PCSi y PCC y la naturaleza de su recubrimiento superficial en relación a su uso potencial como sensores fotoluminiscentes y fotosensibilizadores de ERO en suspensiones acuosas y en cultivos de células.