Evaluando la Citotoxicidad de Nanoparticulas Orgánicas de Polianilinas para posibles usos en Terapia Fototérmica

E. SALAS; I. YSLAS; S. BONGIOVANNI; C. BARBERO; M.J. KOGAN

Valparaiso

Congreso; II Congreso Nacional de nanotecnología; 2012

V Escuela de Nanoestructuras

Evaluando la Citotoxicidad de Nanoparticulas Orgánicas de Polianilinas para posibles usos en Terapia Fototérmica E. Salas1,2, I. Yslas 3, S. Bongiovanni3, C. Barbero3, M.J. Kogan4 1 Depto. de Biología, Facultad de Química y Biología, Universidad de Santiago de Chile, Stgo, Chile. 2 Soft Matter Research and Technology Center, SMAT-C, Santiago, Chile. 3Facultad de Cs. Exactas, Fisicoquímicas y Naturales, Universidad Nacional de Rio Cuarto, Ruta nacional 36. 4Depto. de Qca. Toxicológica y Farmacológicas, Facultad de Cs. Qcas. y Farmacéuticas, U. de Chile, Stgo, Chile. E-mail: edison.salas@usachcl; mkogan@ciq.uchile.cl Los nanomateriales (NM) con propiedades fototérmicas han sido estudiados para posibles fines terapéuticos de varias enfermedades, tales como Cáncer, Huntington, Alzheimer y Diabetes tipo II [1,2], entre otros. Existen al menos dos grupos de NM que han sido ampliamente reconocidos y estudiadas sus propiedades radiativas, principalmente aquellos que absorben energía en la región del infrarrojo cercano, ya que en esta zona del espectro electromagnético los tejidos no poseen absorción considerable, estos son los nanotubos de carbono y los NM de oro, como nanobarras, nanoshells, nanohollow y nanocages capaces de inducir Resonancia de Plasmón Superficial (RPS) [3,4]. Un tipo de nanoestructuras que se ha estudiado últimamente que también poseen estas propiedades fototérmicas, son las nanoparticulas orgánicas de polianilina (Np-PANI). Se han reportado recientes estudios de las posibles aplicaciones de Np-PANI en cáncer epitelial [5]. Las polianilinas pueden formar estructuras en forma de láminas y coloides (Np-PANI), ambas poseen dos picos de absorción, en la zona visible y el más importante en la zona del infrarrojo cercano, el que es capaz de inducir hipertermia[6]. En la presente investigación se estudiaron los efectos citotóxicos de Np-PANI de tres tamaños, en células de neuroblastoma de la línea SHSY5Y y a su vez se observaron aproximaciones de las propiedades de fluorescentes in vivo por inyección intradérmica en ratas Sprague Dawley, las cuales fueron visualizadas en el equipo de imagenología de alta resolución ?In Vivo FX Pro?. Para la realización de este trabajo se sintetizaron Np-PANI mediante el método de nucleación y polimerización [6], en el cual se oxida hidrocloruro de anilina con peroxydisulfato de amonio en presencia diferentes proporciones de dispersantes tales como Polivinilpirrolidona (PVP)/Poli(N-isopropilacrilamida) PNIPAM. De esta manera se obtuvieron Np-PANI de 300 y 214nm. Por otra parte, Np-PANI de 40nm fueron sintetizadas a través de un nuevo método de precipitación controlado mezclando una solución de PANI en N-metilpirrolidona (NMP) en presencia de PVP. Los estudios de citotoxicidad fueron realizados a 24 y 48h, y la visualización de la fluorescencia in vivo se monitoreo hasta 90 min. Los resultados obtenidos indican que las Np-PANI no ejercen efectos tóxicos en el modelo celular estudiado y que además fue posible observar la localización de las Np-PANI funcionalizadas con Alexa inyectadas en ratas. Esto abre el paso a que este tipo de nanoparticulas puedan ser estudiadas en sistemas vivos, tanto para su uso en terapia fototérmica como para el diagnostico y contraste de imágenes por fluorescencia. Agradecimientos: Anillo ACT95, Fondecyt 1090143. Referencias [1] M.J. Kogan et al. Nano Lett 6(1),110-5 (2006) [2] X. Li et al.Biomaterials 32, 2540-2545 (2011) [3] D. Bartczak et al.Small 8 (1), 122-130 (2012) [4] J. Chen et al. Chem Inform 36, no-no (2005) [5] J. Yang et al. A Chem Int 50, 441-444 (2011) [6] J. Stejskal & I. Sapurina, Pure Appl Chem 77(5), 815-826 (2005) Evaluando la Citotoxicidad de Nanoparticulas Orgánicas de Polianilinas para posibles usos en Terapia Fototérmica E. Salas1,2, I. Yslas 3, S. Bongiovanni3, C. Barbero3, M.J. Kogan4 1 Depto. de Biología, Facultad de Química y Biología, Universidad de Santiago de Chile, Stgo, Chile. 2 Soft Matter Research and Technology Center, SMAT-C, Santiago, Chile. 3Facultad de Cs. Exactas, Fisicoquímicas y Naturales, Universidad Nacional de Rio Cuarto, Ruta nacional 36. 4Depto. de Qca. Toxicológica y Farmacológicas, Facultad de Cs. Qcas. y Farmacéuticas, U. de Chile, Stgo, Chile. E-mail: edison.salas@usachcl; mkogan@ciq.uchile.cl Los nanomateriales (NM) con propiedades fototérmicas han sido estudiados para posibles fines terapéuticos de varias enfermedades, tales como Cáncer, Huntington, Alzheimer y Diabetes tipo II [1,2], entre otros. Existen al menos dos grupos de NM que han sido ampliamente reconocidos y estudiadas sus propiedades radiativas, principalmente aquellos que absorben energía en la región del infrarrojo cercano, ya que en esta zona del espectro electromagnético los tejidos no poseen absorción considerable, estos son los nanotubos de carbono y los NM de oro, como nanobarras, nanoshells, nanohollow y nanocages capaces de inducir Resonancia de Plasmón Superficial (RPS) [3,4]. Un tipo de nanoestructuras que se ha estudiado últimamente que también poseen estas propiedades fototérmicas, son las nanoparticulas orgánicas de polianilina (Np-PANI). Se han reportado recientes estudios de las posibles aplicaciones de Np-PANI en cáncer epitelial [5]. Las polianilinas pueden formar estructuras en forma de láminas y coloides (Np-PANI), ambas poseen dos picos de absorción, en la zona visible y el más importante en la zona del infrarrojo cercano, el que es capaz de inducir hipertermia[6]. En la presente investigación se estudiaron los efectos citotóxicos de Np-PANI de tres tamaños, en células de neuroblastoma de la línea SHSY5Y y a su vez se observaron aproximaciones de las propiedades de fluorescentes in vivo por inyección intradérmica en ratas Sprague Dawley, las cuales fueron visualizadas en el equipo de imagenología de alta resolución ?In Vivo FX Pro?. Para la realización de este trabajo se sintetizaron Np-PANI mediante el método de nucleación y polimerización [6], en el cual se oxida hidrocloruro de anilina con peroxydisulfato de amonio en presencia diferentes proporciones de dispersantes tales como Polivinilpirrolidona (PVP)/Poli(N-isopropilacrilamida) PNIPAM. De esta manera se obtuvieron Np-PANI de 300 y 214nm. Por otra parte, Np-PANI de 40nm fueron sintetizadas a través de un nuevo método de precipitación controlado mezclando una solución de PANI en N-metilpirrolidona (NMP) en presencia de PVP. Los estudios de citotoxicidad fueron realizados a 24 y 48h, y la visualización de la fluorescencia in vivo se monitoreo hasta 90 min. Los resultados obtenidos indican que las Np-PANI no ejercen efectos tóxicos en el modelo celular estudiado y que además fue posible observar la localización de las Np-PANI funcionalizadas con Alexa inyectadas en ratas. Esto abre el paso a que este tipo de nanoparticulas puedan ser estudiadas en sistemas vivos, tanto para su uso en terapia fototérmica como para el diagnostico y contraste de imágenes por fluorescencia. Agradecimientos: Anillo ACT95, Fondecyt 1090143. Referencias [1] M.J. Kogan et al. Nano Lett 6(1),110-5 (2006) [2] X. Li et al.Biomaterials 32, 2540-2545 (2011) [3] D. Bartczak et al.Small 8 (1), 122-130 (2012) [4] J. Chen et al. Chem Inform 36, no-no (2005) [5] J. Yang et al. A Chem Int 50, 441-444 (2011) [6] J. Stejskal & I. Sapurina, Pure Appl Chem 77(5), 815-826 (2005) Evaluando la Citotoxicidad de Nanoparticulas Orgánicas de Polianilinas para posibles usos en Terapia Fototérmica E. Salas1,2, I. Yslas 3, S. Bongiovanni3, C. Barbero3, M.J. Kogan4 1 Depto. de Biología, Facultad de Química y Biología, Universidad de Santiago de Chile, Stgo, Chile. 2 Soft Matter Research and Technology Center, SMAT-C, Santiago, Chile. 3Facultad de Cs. Exactas, Fisicoquímicas y Naturales, Universidad Nacional de Rio Cuarto, Ruta nacional 36. 4Depto. de Qca. Toxicológica y Farmacológicas, Facultad de Cs. Qcas. y Farmacéuticas, U. de Chile, Stgo, Chile. E-mail: edison.salas@usachcl; mkogan@ciq.uchile.cl Los nanomateriales (NM) con propie-dades fototérmicas han sido estudiados para posibles fines terapéuticos de varias enfer-medades, tales como Cáncer, Huntington, Alzheimer y Diabetes tipo II [1,2], entre otros. Existen al menos dos grupos de NM que han sido ampliamente reconocidos y es-tudiadas sus propiedades radiativas, princi-palmente aquellos que absorben energía en la región del infrarrojo cercano, ya que en esta zona del espectro electromagnético los tejidos no poseen absorción considerable, estos son los nanotubos de carbono y los NM de oro, como nanobarras, nanoshells, nanohollow y nanocages capaces de inducir Resonancia de Plasmón Superficial (RPS) [3,4]. Un tipo de nanoestructuras que se ha estudiado últimamente que también poseen estas propiedades fototérmicas, son las nanoparti-culas orgánicas de polianilina (Np-PANI). Se han reportado recientes estudios de las posi-bles aplicaciones de Np-PANI en cáncer epi-telial [5]. Las polianilinas pueden formar es-tructuras en forma de láminas y coloides (Np-PANI), ambas poseen dos picos de absorción, en la zona visible y el más importante en la zona del infrarrojo cercano, el que es capaz de inducir hipertermia[6]. En la presente investigación se estudia-ron los efectos citotóxicos de Np-PANI de tres tamaños, en células de neuroblastoma de la línea SHSY5Y y a su vez se observaron aproximaciones de las propiedades de fluo-rescentes in vivo por inyección intradérmica en ratas Sprague Dawley, las cuales fueron visualizadas en el equipo de imagenología de alta resolución ?In Vivo FX Pro?. Para la realización de este trabajo se sintetizaron Np-PANI mediante el método de nucleación y polimerización [6], en el cual se oxida hidrocloruro de anilina con peroxydi-sulfato de amonio en presencia diferentes proporciones de dispersantes tales como Po-livinilpirrolidona (PVP)/Poli(N-isopropilacrilamida) PNIPAM. De esta mane-ra se obtuvieron Np-PANI de 300 y 214nm. Por otra parte, Np-PANI de 40nm fueron sin-tetizadas a través de un nuevo método de pre-cipitación controlado mezclando una solución de PANI en N-metilpirrolidona (NMP) en presencia de PVP. Los estudios de citotoxici-dad fueron realizados a 24 y 48h, y la visua-lización de la fluorescencia in vivo se monito-reo hasta 90 min. Los resultados obtenidos indican que las Np-PANI no ejercen efectos tóxicos en el modelo celular estudiado y que además fue posible observar la localización de las Np-PANI funcionalizadas con Alexa inyectadas en ratas. Esto abre el paso a que este tipo de nanoparticulas puedan ser estudiadas en sis-temas vivos, tanto para su uso en terapia fo-totérmica como para el diagnostico y contras-te de imágenes por fluorescencia. Agradecimientos: Anillo ACT95, Fondecyt 1090143. Referencias [1] M.J. Kogan et al. Nano Lett 6(1),110-5 (2006) [2] X. Li et al.Biomaterials 32, 2540-2545 (2011) [3] D. Bartczak et al.Small 8 (1), 122-130 (2012) [4] J. Chen et al. Chem Inform 36, no-no (2005) [5] J. Yang et al. A Chem Int 50, 441-444 (2011) [6] J. Stejskal & I. Sapurina, Pure Appl Chem 77(5), 815-826 (2005) Evaluando la Citotoxicidad de Nanoparticulas Orgánicas de Polianilinas para posibles usos en Terapia Fototérmica E. Salas1,2, I. Yslas 3, S. Bongiovanni3, C. Barbero3, M.J. Kogan4 1 Depto. de Biología, Facultad de Química y Biología, Universidad de Santiago de Chile, Stgo, Chile. 2 Soft Matter Research and Technology Center, SMAT-C, Santiago, Chile. 3Facultad de Cs. Exactas, Fisicoquímicas y Naturales, Universidad Nacional de Rio Cuarto, Ruta nacional 36. 4Depto. de Qca. Toxicológica y Farmacológicas, Facultad de Cs. Qcas. y Farmacéuticas, U. de Chile, Stgo, Chile. E-mail: edison.salas@usachcl; mkogan@ciq.uchile.cl Los nanomateriales (NM) con propie-dades fototérmicas han sido estudiados para posibles fines terapéuticos de varias enfer-medades, tales como Cáncer, Huntington, Alzheimer y Diabetes tipo II [1,2], entre otros. Existen al menos dos grupos de NM que han sido ampliamente reconocidos y es-tudiadas sus propiedades radiativas, princi-palmente aquellos que absorben energía en la región del infrarrojo cercano, ya que en esta zona del espectro electromagnético los tejidos no poseen absorción considerable, estos son los nanotubos de carbono y los NM de oro, como nanobarras, nanoshells, nanohollow y nanocages capaces de inducir Resonancia de Plasmón Superficial (RPS) [3,4]. Un tipo de nanoestructuras que se ha estudiado últimamente que también poseen estas propiedades fototérmicas, son las nanoparti-culas orgánicas de polianilina (Np-PANI). Se han reportado recientes estudios de las posi-bles aplicaciones de Np-PANI en cáncer epi-telial [5]. Las polianilinas pueden formar es-tructuras en forma de láminas y coloides (Np-PANI), ambas poseen dos picos de absorción, en la zona visible y el más importante en la zona del infrarrojo cercano, el que es capaz de inducir hipertermia[6]. En la presente investigación se estudia-ron los efectos citotóxicos de Np-PANI de tres tamaños, en células de neuroblastoma de la línea SHSY5Y y a su vez se observaron aproximaciones de las propiedades de fluo-rescentes in vivo por inyección intradérmica en ratas Sprague Dawley, las cuales fueron visualizadas en el equipo de imagenología de alta resolución ?In Vivo FX Pro?. Para la realización de este trabajo se sintetizaron Np-PANI mediante el método de nucleación y polimerización [6], en el cual se oxida hidrocloruro de anilina con peroxydi-sulfato de amonio en presencia diferentes proporciones de dispersantes tales como Po-livinilpirrolidona (PVP)/Poli(N-isopropilacrilamida) PNIPAM. De esta mane-ra se obtuvieron Np-PANI de 300 y 214nm. Por otra parte, Np-PANI de 40nm fueron sin-tetizadas a través de un nuevo método de pre-cipitación controlado mezclando una solución de PANI en N-metilpirrolidona (NMP) en presencia de PVP. Los estudios de citotoxici-dad fueron realizados a 24 y 48h, y la visua-lización de la fluorescencia in vivo se monito-reo hasta 90 min. Los resultados obtenidos indican que las Np-PANI no ejercen efectos tóxicos en el modelo celular estudiado y que además fue posible observar la localización de las Np-PANI funcionalizadas con Alexa inyectadas en ratas. Esto abre el paso a que este tipo de nanoparticulas puedan ser estudiadas en sis-temas vivos, tanto para su uso en terapia fo-totérmica como para el diagnostico y contras-te de imágenes por fluorescencia. Agradecimientos: Anillo ACT95, Fondecyt 1090143. Referencias [1] M.J. Kogan et al. Nano Lett 6(1),110-5 (2006) [2] X. Li et al.Biomaterials 32, 2540-2545 (2011) [3] D. Bartczak et al.Small 8 (1), 122-130 (2012) [4] J. Chen et al. Chem Inform 36, no-no (2005) [5] J. Yang et al. A Chem Int 50, 441-444 (2011) [6] J. Stejskal & I. Sapurina, Pure Appl Chem 77(5), 815-826 (2005)