Desarrollo de nanopartículas magnéticas para su utilización en el tratamiento médico: Hipertermia.
En nanomedicina, la hipertermia es una de los procedimientos más prometedores en el área de tratamiento del cáncer, consiste en promover la muerte celular como consecuencia del incremento de la temperatura local en un tejido tumoral. Este calentamiento puede ser mediado por el uso de nanopartícula...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2015
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| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/525/1/1Mojica.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | En nanomedicina, la hipertermia es una de los procedimientos más prometedores en el área de tratamiento del cáncer, consiste en promover la muerte celular como consecuencia del incremento de la temperatura local en un tejido tumoral. Este calentamiento puede ser mediado por el uso de nanopartículas magnéticas (MNPs) que son previamente absorbidas por la células cancerígenas. De esta manera al interactuar con un campo magnético alterno (AMF) las MNPs reciben energía magnética del campo y la transforman en energía térmica alcanzando un aumento mensurable de la temperatura local. Este calentamiento agresivo puede causar muerte celular principalmente a través de estrés o daño en las membranas de las organelas celulares. Luego, considerando que por muchos años los tratamientos médicos contra el cáncer han consistido básicamente en cirugía, radioterapia y quimioterapia solos o en cualquier combinación posible, la hipertermia parece ser un método esperanzador para ayudar en el tratamiento de esta enfermedad. Las terapias comunes son invasivas y pueden producir efectos adversos no deseados en el organismo, contrariamente a lo esperado con hipertermia. Por lo tanto, es de gran interés diseñar y producir MNPs que puedan ser confiables para la terapia propuesta.
En este trabajo, estudiamos nanopartículas superparamagnéticas de óxidos de hierro (SPIONs) debido a su biocompatibilidad y propiedades magnéticas relevantes que son fundamentales para la efectividad de la técnica. SPIONs de Fe_3O_4 fueron sintetizadas a través del método de descomposición térmica a alta temperatura de acetilacetonato de hierro (Fe(acac)3) que ofrece un control óptimo sobre el tamaño y la dispersión. Obtuvimos SPIONs cristalinas de distintos tamaños de acuerdo con microscopía de transmisión de electrones y una caracterización exhaustiva de sus propiedades morfológicas y magnéticas se llevó a cabo. Distintas técnicas
experimentales fueron usadas con este propósito.
Una vez que las SPIONs fueron sintetizadas pueden ser suspendidas en solventes orgánicos. Las SPIONs exhibieron alta magnetización de saturación y comportamiento supeparamagnético a temperatura ambiente. Luego, a través de algunos procesos químicos de intercambio de ligandos y encapsulación con diferentes
moléculas orgánicas tales como DEXTRAN, derivativos de polietilenglicol y fosfolípidos, modificamos el recubrimiento de las nanopartículas para suspenderlas en medio acuoso, una característica deseable para algunas aplicaciones, especialmente hipertermia.
Usando ambos conjuntos de SPIONs, hicimos mediciones de la absorción específica de potencia (SPA) en un dispositivo comercial con un AMF de 200 Oe (15.9 kA/m) con frecuencias entre 200 y 900 kHz. Las mediciones mostraron altos valores de SPA, del orden de cientos de W/g. La dependencia del SPA con la viscosidad del medio así como también con los aspectos morfológicos de las nanopartículas fue también estudiada. Estos resultados fueron explicados a través de una teoría simple y bien conocida. Reformulamos conceptualmente la misma para explicar con un diagrama el comportamiento del SPA a través de la identificación de los mecanismos de calentamiento para una muestra de nanopartículas de acuerdo con sus propiedades. Este diagrama permitió además estimar los valores de SPA usando la teoría correcta en cada caso.
Finalmente, algunos experimentos biológicos in vitro e in vivo fueron diseñados para estudiar el efecto de las SPIONs en distintas líneas celulares. La viabilidad celular relacionada con la toxicidad de las nanopartículas con diferentes recubrimientos fue profundamente analizada. Usando algunas técnicas experimentales de última tecnología tales como microscopía Dual-Beam FIB/SEM se pudo observar y presentar en este trabajo imágenes sobre la capacidad celular para incorporar SPIONs. También, la biodistribución de SPIONs en un sistema in vivo (ratones Balb/c) fue examinada y se presentan varias conclusiones acerca de la influencia de los parámetros de las nanopartículas en su localización dentro del organismo.
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