Pectin-Coated Plasmonic Nanoparticles for Photodynamic Therapy: Inspecting the Role of Serum Proteins

Autores
Cisneros, José Sebastián; Chain, Cecilia Yamil; Rivas Aiello, Maria Belen; Parisi, Julieta Marcia; Castrogiovanni, Daniel Cayetano; Bosio, Gabriela Natalia; Martire, Daniel Osvaldo; Vela, Maria Elena
Año de publicación
2021
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Plasmonic metal nanoparticles (NPs) can be used as enhancers of the efficiency of standard photosensitizers (PSs) in photodynamic therapy (PDT). Protein corona, the adsorption layer that forms spontaneously around NPs once in contact with biological fluids, determines to a great extent the efficiency of PDT. In this work, we explore the possibility that pectin-coated Au NPs (Au@Pec NPs) could act as adjuvants in riboflavin (Rf)-based PDT by comparing the photodamage in HeLa cells cultured in the presence and in the absence of the NPs. Moreover, we investigate the impact that the preincubation of Rf and Au@Pec NPs (or Ag@Pec NPs) at two very different serum concentrations could have on cell's photodamage. Because reactive oxygen species (ROS) precursors are the excited states of the PS, the effect of proteins on the photophysics of Rf and Rf/plasmonic NPs was studied by transient absorption experiments. The beneficial effect of Au@Pec NPs in Rf-based PDT on HeLa cells cultured under standard serum conditions was demonstrated for the first time. However, the preincubation of Rf and Au@Pec NPs (or Ag@Pec NPs) with serum has undesirable results regarding the enhancement of Rf-based PDT. In this sense, we also verified that more concentrated protein conditions result in lower amounts of the triplet excited state of Rf and thus an expected lower production of ROS, which are the key elements for PDT's efficacy. These findings point out the relevance of serum concentration in the design of in vitro cell culture experiments carried out to determine the best way to combine and use potential sensitizers with plasmonic NPs to develop more effective PDTs.
Fil: Cisneros, José Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Chain, Cecilia Yamil. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Rivas Aiello, Maria Belen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Parisi, Julieta Marcia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; Argentina
Fil: Castrogiovanni, Daniel Cayetano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; Argentina
Fil: Bosio, Gabriela Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Martire, Daniel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Vela, Maria Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Materia
Nanoparticles
silver
photodynamic therapy
cell culture
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/172142
Acceder
id CONICETDig_56a62e1145f3f7d63ec21ef28b5c6964
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/172142
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Pectin-Coated Plasmonic Nanoparticles for Photodynamic Therapy: Inspecting the Role of Serum ProteinsCisneros, José SebastiánChain, Cecilia YamilRivas Aiello, Maria BelenParisi, Julieta MarciaCastrogiovanni, Daniel CayetanoBosio, Gabriela NataliaMartire, Daniel OsvaldoVela, Maria ElenaNanoparticlessilverphotodynamic therapycell culturehttps://purl.org/becyt/ford/1.4https://purl.org/becyt/ford/1Plasmonic metal nanoparticles (NPs) can be used as enhancers of the efficiency of standard photosensitizers (PSs) in photodynamic therapy (PDT). Protein corona, the adsorption layer that forms spontaneously around NPs once in contact with biological fluids, determines to a great extent the efficiency of PDT. In this work, we explore the possibility that pectin-coated Au NPs (Au@Pec NPs) could act as adjuvants in riboflavin (Rf)-based PDT by comparing the photodamage in HeLa cells cultured in the presence and in the absence of the NPs. Moreover, we investigate the impact that the preincubation of Rf and Au@Pec NPs (or Ag@Pec NPs) at two very different serum concentrations could have on cell's photodamage. Because reactive oxygen species (ROS) precursors are the excited states of the PS, the effect of proteins on the photophysics of Rf and Rf/plasmonic NPs was studied by transient absorption experiments. The beneficial effect of Au@Pec NPs in Rf-based PDT on HeLa cells cultured under standard serum conditions was demonstrated for the first time. However, the preincubation of Rf and Au@Pec NPs (or Ag@Pec NPs) with serum has undesirable results regarding the enhancement of Rf-based PDT. In this sense, we also verified that more concentrated protein conditions result in lower amounts of the triplet excited state of Rf and thus an expected lower production of ROS, which are the key elements for PDT's efficacy. These findings point out the relevance of serum concentration in the design of in vitro cell culture experiments carried out to determine the best way to combine and use potential sensitizers with plasmonic NPs to develop more effective PDTs.Fil: Cisneros, José Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Chain, Cecilia Yamil. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Rivas Aiello, Maria Belen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Parisi, Julieta Marcia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Castrogiovanni, Daniel Cayetano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Bosio, Gabriela Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Martire, Daniel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Vela, Maria Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaAmerican Chemical Society2021-05info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/172142Cisneros, José Sebastián; Chain, Cecilia Yamil; Rivas Aiello, Maria Belen; Parisi, Julieta Marcia; Castrogiovanni, Daniel Cayetano; et al.; Pectin-Coated Plasmonic Nanoparticles for Photodynamic Therapy: Inspecting the Role of Serum Proteins; American Chemical Society; ACS Omega; 6; 19; 5-2021; 12567-125762470-1343CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.1c00542info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1021/acsomega.1c00542info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-29T10:01:46Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/172142instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-29 10:01:47.163CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Pectin-Coated Plasmonic Nanoparticles for Photodynamic Therapy: Inspecting the Role of Serum Proteins
title Pectin-Coated Plasmonic Nanoparticles for Photodynamic Therapy: Inspecting the Role of Serum Proteins
spellingShingle Pectin-Coated Plasmonic Nanoparticles for Photodynamic Therapy: Inspecting the Role of Serum Proteins
Cisneros, José Sebastián
Nanoparticles
silver
photodynamic therapy
cell culture
title_short Pectin-Coated Plasmonic Nanoparticles for Photodynamic Therapy: Inspecting the Role of Serum Proteins
title_full Pectin-Coated Plasmonic Nanoparticles for Photodynamic Therapy: Inspecting the Role of Serum Proteins
title_fullStr Pectin-Coated Plasmonic Nanoparticles for Photodynamic Therapy: Inspecting the Role of Serum Proteins
title_full_unstemmed Pectin-Coated Plasmonic Nanoparticles for Photodynamic Therapy: Inspecting the Role of Serum Proteins
title_sort Pectin-Coated Plasmonic Nanoparticles for Photodynamic Therapy: Inspecting the Role of Serum Proteins
dc.creator.none.fl_str_mv Cisneros, José Sebastián
Chain, Cecilia Yamil
Rivas Aiello, Maria Belen
Parisi, Julieta Marcia
Castrogiovanni, Daniel Cayetano
Bosio, Gabriela Natalia
Martire, Daniel Osvaldo
Vela, Maria Elena
author Cisneros, José Sebastián
author_facet Cisneros, José Sebastián
Chain, Cecilia Yamil
Rivas Aiello, Maria Belen
Parisi, Julieta Marcia
Castrogiovanni, Daniel Cayetano
Bosio, Gabriela Natalia
Martire, Daniel Osvaldo
Vela, Maria Elena
author_role author
author2 Chain, Cecilia Yamil
Rivas Aiello, Maria Belen
Parisi, Julieta Marcia
Castrogiovanni, Daniel Cayetano
Bosio, Gabriela Natalia
Martire, Daniel Osvaldo
Vela, Maria Elena
author2_role author
author
author
author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Nanoparticles
silver
photodynamic therapy
cell culture
topic Nanoparticles
silver
photodynamic therapy
cell culture
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/1.4
https://purl.org/becyt/ford/1
dc.description.none.fl_txt_mv Plasmonic metal nanoparticles (NPs) can be used as enhancers of the efficiency of standard photosensitizers (PSs) in photodynamic therapy (PDT). Protein corona, the adsorption layer that forms spontaneously around NPs once in contact with biological fluids, determines to a great extent the efficiency of PDT. In this work, we explore the possibility that pectin-coated Au NPs (Au@Pec NPs) could act as adjuvants in riboflavin (Rf)-based PDT by comparing the photodamage in HeLa cells cultured in the presence and in the absence of the NPs. Moreover, we investigate the impact that the preincubation of Rf and Au@Pec NPs (or Ag@Pec NPs) at two very different serum concentrations could have on cell's photodamage. Because reactive oxygen species (ROS) precursors are the excited states of the PS, the effect of proteins on the photophysics of Rf and Rf/plasmonic NPs was studied by transient absorption experiments. The beneficial effect of Au@Pec NPs in Rf-based PDT on HeLa cells cultured under standard serum conditions was demonstrated for the first time. However, the preincubation of Rf and Au@Pec NPs (or Ag@Pec NPs) with serum has undesirable results regarding the enhancement of Rf-based PDT. In this sense, we also verified that more concentrated protein conditions result in lower amounts of the triplet excited state of Rf and thus an expected lower production of ROS, which are the key elements for PDT's efficacy. These findings point out the relevance of serum concentration in the design of in vitro cell culture experiments carried out to determine the best way to combine and use potential sensitizers with plasmonic NPs to develop more effective PDTs.
Fil: Cisneros, José Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Chain, Cecilia Yamil. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Rivas Aiello, Maria Belen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Parisi, Julieta Marcia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; Argentina
Fil: Castrogiovanni, Daniel Cayetano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; Argentina
Fil: Bosio, Gabriela Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Martire, Daniel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Vela, Maria Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
description Plasmonic metal nanoparticles (NPs) can be used as enhancers of the efficiency of standard photosensitizers (PSs) in photodynamic therapy (PDT). Protein corona, the adsorption layer that forms spontaneously around NPs once in contact with biological fluids, determines to a great extent the efficiency of PDT. In this work, we explore the possibility that pectin-coated Au NPs (Au@Pec NPs) could act as adjuvants in riboflavin (Rf)-based PDT by comparing the photodamage in HeLa cells cultured in the presence and in the absence of the NPs. Moreover, we investigate the impact that the preincubation of Rf and Au@Pec NPs (or Ag@Pec NPs) at two very different serum concentrations could have on cell's photodamage. Because reactive oxygen species (ROS) precursors are the excited states of the PS, the effect of proteins on the photophysics of Rf and Rf/plasmonic NPs was studied by transient absorption experiments. The beneficial effect of Au@Pec NPs in Rf-based PDT on HeLa cells cultured under standard serum conditions was demonstrated for the first time. However, the preincubation of Rf and Au@Pec NPs (or Ag@Pec NPs) with serum has undesirable results regarding the enhancement of Rf-based PDT. In this sense, we also verified that more concentrated protein conditions result in lower amounts of the triplet excited state of Rf and thus an expected lower production of ROS, which are the key elements for PDT's efficacy. These findings point out the relevance of serum concentration in the design of in vitro cell culture experiments carried out to determine the best way to combine and use potential sensitizers with plasmonic NPs to develop more effective PDTs.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-05
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/172142
Cisneros, José Sebastián; Chain, Cecilia Yamil; Rivas Aiello, Maria Belen; Parisi, Julieta Marcia; Castrogiovanni, Daniel Cayetano; et al.; Pectin-Coated Plasmonic Nanoparticles for Photodynamic Therapy: Inspecting the Role of Serum Proteins; American Chemical Society; ACS Omega; 6; 19; 5-2021; 12567-12576
2470-1343
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/172142
identifier_str_mv Cisneros, José Sebastián; Chain, Cecilia Yamil; Rivas Aiello, Maria Belen; Parisi, Julieta Marcia; Castrogiovanni, Daniel Cayetano; et al.; Pectin-Coated Plasmonic Nanoparticles for Photodynamic Therapy: Inspecting the Role of Serum Proteins; American Chemical Society; ACS Omega; 6; 19; 5-2021; 12567-12576
2470-1343
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.1c00542
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1021/acsomega.1c00542
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv American Chemical Society
publisher.none.fl_str_mv American Chemical Society
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1844613815378903040
score 13.070432

Publicaciones similares