Registro:
| Documento: | Tesis de Grado |
| Título: | Diseño, desarrollo y caracterización de nanopartículas fluorescentes a base de quitosano : exploración de su uso como potenciales transportadores de fármacos en células neuronales |
| Autor: | Rivera López, Emilio |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Lugar de trabajo: | Universidad de Buenos Aires - CONICET. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (IQUIBICEN)
|
| Publicación en la web: | 2024-09-30 |
| Fecha de defensa: | 2023-06-07 |
| Fecha en portada: | Mayo 2023 |
| Grado Obtenido: | Grado |
| Título Obtenido: | Licenciado en Ciencias Biológicas |
| Departamento Docente: | Departamento de Química Biológica |
| Director: | Alaimo, Agustina |
| Director Asistente: | Pérez, Oscar Edgardo |
| Jurado: | Hauk, Vanesa Cintia; De Rossi, María Cecilia; Berardino, Bruno Gabriel |
| Idioma: | Español |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001738_RiveraLopez |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/seminario/seminario_nBIO001738_RiveraLopez.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/seminario/document/seminario_nBIO001738_RiveraLopez |
| Ubicación: | Dep.BIO 001738 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Rivera López, Emilio. (2023). Diseño, desarrollo y caracterización de nanopartículas fluorescentes a base de quitosano : exploración de su uso como potenciales transportadores de fármacos en células neuronales. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001738_RiveraLopez |
Resumen:
El avance de las ciencias de la salud y el desarrollo de la tecnología han derivado en la búsqueda de nuevos sistemas nanotecnológicos basados en nanopartículas (NPs) fluorescentes para diversas técnicas de bio-imágenes. El quitosano (QS) es un biopolímero lineal biocompatible, biodegradable, de baja toxicidad y con propiedades anti-microbianas, lo cual lo convierte en un material versátil para múltiples aplicaciones, ej. biomedicina, biotecnología, farmacéutica, alimentos, entre otras. El objetivo del presente trabajo fue diseñar, desarrollar y caracterizar NPs de QS fluorescente (NP-QS- F) y estudiar su internalización en células de neuroblastoma humano SHSY5Y. Se sintetizaron dos cianinas (CNN) fluorescentes y, posteriormente, se procedió a la marcación del QS. La CNN-clorada (CNN-Cl) interactúa con el QS electrostáticamente mientras que CNN-ácida (CNN-Ac) se acopló al QS por medio de una reacción de amidación entre los residuos -NH2 del QS y los grupos ácido de la sonda. Una vez obtenido los QS marcados, se generaron NPs mediante gelificación iónica. Durante este proceso, se produce la agregación de las moléculas poliméricas como consecuencia de la interacción del polisacárido de carga positiva y especies cargadas negativamente del ion tripolifosfato de sodio (TPP) (relación CS:TPP de 4:1). Los tres tipos de NPs (NP-QS, NP-QS-CNN-Ac, NP-QS-CNN-Cl) se caracterizaron por espectroscopía de transformada de Fourier (FTIR), técnica que permitió detectar los grupos químicos involucrados en las interacciones entre las especies. A su vez, la fluorescencia de las NP-QS-CNN-Ac y las NP-QS-CNN-Cl en suspensión fue confirmada mediante microscopía confocal multifotón Carl Zeiss LSM 980 con detectores de súper resolución y alta sensibilidad. Mediante análisis de dispersión dinámica de la luz (DLS) se cuantificó un tamaño medio de 504 ± 32nm con un índice de polidispersidad (PdI) de 0,239. Por su parte, el análisis de imágenes obtenidas por TEM evidenció que las NPs presentaban una forma esférica y diámetro medio de partícula de 32,3 ± 0,9 nm. Asimismo, el análisis de imágenes obtenidas por microscopía de fuerza atómica (AFM) confirmó los datos obtenidos por TEM. Luego se probó el efecto de las NPs en la viabilidad de células en cultivo de neuroblastoma humano SHSY5Y mediante un ensayo de MTT. Se comprobó que la viabilidad celular no fue afectada en las células incubadas con NPs y NP-QS-F a las concentraciones de 50 y 100ug/ml. Luego, se estudió la capacidad de internalización de las NPs (50ug/ml) en células SHSY5Y en función del tiempo (5’, 15’, 30’, 60’, 120’ y 24hs) mediante microscopía laser confocal Olympus FV1000. La internalización y captación celular de las NPs incrementó significativamente de manera tiempo dependiente. Finalmente,se estudió el perfil de fluorescencia intracelular (PFI), lo que sugirió que una vez internalizadas las NPs, el destino que tendrían las mismas sería compatible con el fenómeno de escape lisosomal. En conclusión, el trabajo llevado a cabo en la presente Tesis de Licenciatura, permite considerar la posibilidad del empleo de estas NP-QS como estrategias no sólo para fines terapéuticos, es decir para la vehiculizarían de fármacos, sino también con aplicaciones diagnósticas con la finalidad de mejorar la sensibilidad y especificidad de las distintas pruebas de imágenes.
Abstract:
The advancement of health sciences and technological development have led to the search for new nanotechnological systems based on fluorescent nanoparticles (NPs) for various bio-imaging techniques. Chitosan (CH) is a biocompatible, biodegradable, low toxicity linear biopolymer with antimicrobial properties, making it a versatile material for multiple applications, such as biomedicine, biotechnology, pharmaceuticals, food, among others. The objective of this study was to design, develop, and characterize QS fluorescent NPs (NP-CH-F) and study their internalization in human neuroblastoma SHSY5Y cells. Two fluorescent cyanines (CNN) were synthesized, and QS was marked accordingly. The chlorinated CNN (CNN-Cl) interacts with QS electrostatically, while the acidic CNN (CNN-Ac) was coupled to QS through an amidation reaction between the -NH2 residues of QS and the acid groups of the probe. Once the marked QS was obtained, NPs were generated through ionic gelation. During this process, the aggregation of the polymeric molecules occurs as a result of the interaction of the positively charged polysaccharide and the negatively charged species of sodium tripolyphosphate ion (TPP) (CS:TPP ratio of 4:1). The three types of NPs (NP-CH, NP-CH-CNN-Ac, NP- CH-CNN-Cl) were characterized by Fourier transform spectroscopy (FTIR), which allowed detecting the chemical groups involved in the interactions between the species. Moreover, the fluorescence of the NP-CH-CNN-Ac and NP-CH-CNN-Cl in suspension was confirmed by Carl Zeiss LSM 980 multifocal confocal microscopy with super-resolution and high-sensitivity detectors. The dynamic light scattering (DLS) analysis quantified an average size of 504 ± 32nm with a polydispersity index (PdI) of 0,239. The analysis of images obtained by transmission electron microscopy (TEM) showed that the NPs had a spherical shape and a mean particle diameter of 32.3 ± 0.9 nm. Likewise, atomic force microscopy (AFM) image analysis confirmed the data obtained by TEM. The effect of NPs on the viability of human neuroblastoma SHSY5Y cell culture was tested using an MTT assay. It was found that cell viability was not affected in cells incubated with NPs and NP-CH-F at concentrations of 50 and 100ug/ml. Then, the internalization capacity of NPs (50ug/ml) in SHSY5Y cells was studied over time (5’, 15’, 30’, 60’, 120’ and 24hs) by Olympus FV1000 confocal laser microscopy. The internalization and cellular uptake of NPs increased significantly in a time-dependent manner. Finally, the intracellular fluorescence profile (IFP) was studied, suggesting that once internalized, the Nps' destination would be compatible with the lysosomal escape phenomenon. In conclusion, the work carried out in this undergraduate thesis allows for the possibility of using these NP-C as strategies not only fortherapeutic purposes, i.e., drug delivery, but also for diagnostic applications with the aim of improving the sensitivity and specificity of various imaging tests.
Citación:
---------- APA ----------
Rivera López, Emilio. (2023). Diseño, desarrollo y caracterización de nanopartículas fluorescentes a base de quitosano : exploración de su uso como potenciales transportadores de fármacos en células neuronales. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001738_RiveraLopez
---------- CHICAGO ----------
Rivera López, Emilio. "Diseño, desarrollo y caracterización de nanopartículas fluorescentes a base de quitosano : exploración de su uso como potenciales transportadores de fármacos en células neuronales". Tesis de Grado, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2023.https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001738_RiveraLopez
Estadísticas:
Descargas mensuales
Total de descargas desde :
https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/seminario/seminario_nBIO001738_RiveraLopez.pdf
Distrubución geográfica
