Estudio del calentamiento por efecto foto-térmico en nanopartículas núcleo-cáscara Au@SiO2

C.B. CONTRERAS; ARENAS, GUSTAVO; HOPPE, CRISTINA; PENELAS, M. JAZMÍN; MOYA, SERGIO; G. J. A. A. SOLER ILLIA; ANGELOMÉ, P. C.; TRABADELO, FERNANDO

Buenos Aires

Congreso; XIX Encuentro de superficies y materiales nanoestructurados.; 2019

Las propiedades ópticas únicas del plasmón de resonancia (LSPR), junto con la altaespecificidad de reconocimiento biomolecular, permiten que las nanopartículas de oro (AuNPs) puedan tener distintas aplicaciones en foto-terapia.[1] Además, la modificaciónsuperficial de Au NPs recibe gran interés ya que, pueden llevar a una mejora de sus propiedades,y a la construcción de nanosistemas híbridos inteligentes. En particular, el recubrimiento conuna cáscara de SiO2 brinda estabilidad a las Au NPs, y permite una fácil incorporación diversosgrupos funcionales, como por ejemplo cepillos de polímeros con respuesta térmica. Como etapainicial en el diseño de estos nanomateriales termo-responsivos es indispensable evaluar larespuesta de cada bloque de construcción frente a dicho estímulo. Este trabajo se enfoca en elestudio del calentamiento por efecto foto-térmico de suspensiones coloidales de nanopartículasnúcleo-cáscara Au@SiO2, con la perspectiva de aplicarlas en la obtención denanotransportadores de fármacos.En primer lugar, se sintetizaron Au NPs a partir de HAuCl4.3H2O por el método deTurkevich. Posteriormente, se realizó la modificación superficial con una capa de SiO2,utilizando tetraetil ortosilicato (TEOS) como precursor, y O-[2-(3-mercaptopropionilamino)etil]-O´-metil-poli(etilenglicol) (mPEG-SH) como agente compatibilizante.[2] Se emplearoncantidades crecientes de TEOS a fin de lograr distintos espesores de la capa de SiO2, entre 12y 69 nm. Las NPs Au@SiO2 fueron caracterizadas mediante, DLS e imágenes de TEM,comprobando la obtención de NPs tipo núcleo-cáscara altamente monodispersas. Además losensayos de espectrofotometría UV-Vis mostraron un desplazamiento del LSPR de 518 nm enAu NPs a 528 nm en Au@SiO2, independientemente del espesor final de SiO2.Por otra parte, a fin de estudiar el calentamiento por efecto foto-térmico, se irradiaronsuspensiones coloidales de Au NPs y Au@SiO2 de distinto espesor de la cáscara de SiO2, deconcentración aproximada 90 ppm de Au, contenidas en una cubeta de cuarzo. Las mismasfueron irradiadas durante 6 minutos empleando un láser de 532 nm, 1000 mW con control delfoco y tamaño del spot (SDL-532-1000T Shanghai Dream Lasers Technology Co. Ltd.). Latemperatura interna durante la irradiación se registró en función del tiempo mediante unatermocupla sumergida en la suspensión. Además, cada 30 segundos se capturó una imagen delperfil térmico de la cubeta utilizando una cámara termográfica, tanto durante la irradiacióncomo en el enfriamiento posterior. En las condiciones evaluadas, las suspensiones de Au NPsy de Au@ SiO2 de distintos espesores, permitieron transformar energía luminosa del láser encalor. En todos los casos, la temperatura máxima alcanzada por efecto foto-térmico no fueinferior a 36-37oC, ni superior a 43-45oC. Es decir que, el espesor de la cascara de SiO2 noafecta a las propiedades de LSPR de Au NPs y que la temperatura alcanzada por estosnanosistemas permitirían aplicarlos en foto-terapia.