Caracterización in situ de la termo-respuesta de nanohíbridos plasmónicos

ANGELOMÉ, P. C.; AZZARONI, OMAR; PENELAS, M. JAZMÍN; A. WOLOSIUK; C.B. CONTRERAS; G. J. A. A. SOLER ILLIA

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.[2] Estetrabajo se enfoca en la evaluación de la termo-respuesta en suspensiones coloidales denanosistemas híbridos complejos (Au@SiO2)-g-PNIPAm, calentados por efecto foto-térmico,con la perspectiva de aplicarlos como nanotransportadores de fármacos.En primer lugar, se sintetizaron Au@SiO2 NPs partiendo de Au NPs, obtenidas por elmétodo de Turkevich, y tetraetil ortosilicato (TEOS) como precursor de la cáscara de SiO2,usando polivinilpirrolidona (PVP 10 kDa) como agente compatibilizante.[3] Luego, se llevó acabo el injerto del polímero termo-responsivo, poli(N-isopropilacrilamida) (PNIPAm)mediante fotopolimerización, previa funcionalización de las Au@SiO2 con viniltrietoxisilano(VTES) como sitio de anclaje superficial. El éxito en la preparación de los nanosistemashíbridos plasmónicos fue comprobado mediante imágenes de TEM, FTIR, UV-Vis y TGA.Por su parte, el calentamiento por efecto foto-térmico fue evaluado sobre suspensionescoloidales acuosas de Au y (Au@SiO2)-g-PNIPAm NPs, las que fueron irradiadas empleandoun LED verde (530 nm) de 5000 mW provisto de una lente de 60o. Inicialmente, con el fin deobtener el calentamiento máximo por efecto foto-térmico, se determinó el tiempo de irradiaciónusando 3 mL de una suspensión de Au NPs de concentración 0.5 mM, encontrándose un ΔT ≈6oC a los 10 minutos. Bajo las mismas condiciones de irradiación no se observó calentamientosobre un blanco de agua destilada. Una vez seleccionadas las condiciones adecuadas paraproducir el calentamiento máximo, se acopló el LED a un equipo de dispersión de luz dinámicapara evaluar el cambio en el diámetro hidrodinámico (Dh) de los nanosistemas (Au@SiO2)-g-PNIPAm antes y después de su irradiación. Se observó una disminución en el Dh de losnanosistemas luego de su irradiación, lo que se correlaciona con el colapso de las cadenas dePNIPAm al sobrepasar su LCST. En contraposición, el Dh del sistema de Au@SiO2 no presentóvariación bajo las mismas condiciones de análisis. Se comprobó que el calor generado porefecto foto-térmico, debido a la presencia del núcleo plasmónico, pudo ser transferido al mediocircundante, generando una respuesta en la capa polimérica de las (Au@SiO2)-g-PNIPAm NPsal ser irriadiadas con un LED de 530 nm. Estos nanosistemas híbridos complejos poseenpotencial aplicación en foto-terapia.