Diseño de nanoestructuras plasmónicas generadas por bioconjugación y puentes moleculares : estrategias de funcionalización y aplicaciones

• Autores: Fraire, Juan Carlos
• Año de publicación: 2016
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Coronado, Eduardo Andrés; Hoyos de Rossi, Rita María; Pedano, María Laura; Wilke, Natalia; Soler Illia, Galo
• Materia: Propiedades ópticas; Óptica; Simulación por computador; Nanopartículas del metal; Compuestos de Oro; Plata; Nanomedicina; Química analítica; Nanoestructuras; Carcinogenos
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Doctor en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2016
Fil: Fraire, Juan Carlos. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.
El objetivo de este trabajo de Tesis es el diseño de nanoestructuras de oro y plata en base a diferentes estrategias de funcionalización: quimisorción, uniones no covalentes basadas en sistemas de afinidad ligando-receptor, y uniones covalentes mediante química de conjugación. Los sistemas generados mediante estas estrategias de funcionalización comprenden nanopartículas únicas o aglomerados controlados de nanopartículas, con propiedades ópticas y superficiales que pueden ser moduladas permitiendo desarrollar una vasta gama de aplicaciones. En particular, este trabajo de tesis desarrolla una serie de estrategias para el diseño de nanoestructuras con aplicaciones en la generación de nanosensores ópticos y en la nanomedicina. El estudio de nanosensores abarcó desde los aspectos fundamentales de las propiedades ópticas de aglomerados de nanopartículas, pasando por la optimización de la respuesta óptica mediante diferentes estrategias de funcionalización, hasta el diseño de un nano-biosensor con posibles aplicaciones clínicas. Las estrategias de funcionalización y la comprensión de los fenómenos ópticos que se desarrollaron en el diseño de los diferentes nanosensores permitieron extender la aplicabilidad de las nanoestructuras a estudios desde el punto de vista de la biología celular, aplicando las sondas plasmónicas a la generación de imágenes celulares y cuantificación de analitos en sus membranas mediante la utilización de las propiedades de campo cercano. Por último, se demuestra como las estrategias de funcionalización pueden utilizarse para generar sondas anticancerígenas con nanopartículas, aprovechando la capacidad de modular la respuesta de inducción de apoptosis en células tumorales mediante la modificación de parámetros morfológicos de Las nanoestructuras. Los aportes de este trabajo de Tesis representan resultados relevantes no solo en el campo de la ciencia básica, en cuanto a la descripción detallada de las propiedades ópticas de las diferentes nanoestructuras generadas, sino también desde el punto de vista de aplicaciones concretas hacia campos de la química analítica, la biología celular, y la nanomedicina.
The aim of this Thesis is the design of goid and silver nanostructures based Qn different functionalization strategies: chemisorption, noncovalent affinity-based receptorligand systems, and covalent binding by conjugation chemistry. The systems generated by these functionalization strategies include unique nanoparticles or controlled nanoparticles agglomerates, which exhibit optical and surface properties that can be modulated allowing to develop a wide range of applications. In particular, this Thesis is focused in the developing of a series of strategies for the design of nanostructures with applications as nanosensors and in the nanomedicine field. The studies focused in the generation of sensing applications with the synthetized nanostructures involves from the fundamentais of the optical properties of nanoparticles aggregates, to the optimization of the optical response using different functionalization strategies, to the design of a nano-biosensor with potential clinical applications. The concepts used in the design of the different nanosensors described in the Thesis allow extending the applicability of the nanostructures to the ceil biology field by generating plasmonic probes for cellular imaging and quantification of analytes in their membranes using plasmonic near-field properties. Finally, the functionalization strategies can be used to generate plasmonic nanostructures for cancer therapy applications using the ability to modulate the response of inducing apoptosis in tumor celis by modifying the morphological parameters of the nanostructures. The contributions of this Thesis represents relevant results not only in the field of basic science, as it presents detailed description of the optical properties of the different generated nanostructures, but also from the point of view of concrete applications to a variety of fields including analytical chemistry, celi biology and nanomedicine.
Fil: Fraire, Juan Carlos. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.