Comportamiento electroquímico de nanopartículas magnéticas en interfases líquido / líquido simples o modificadas con diferentes películas

• Autores: Moya Betancourt, Sara Natalia
• Año de publicación: 2024
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Riva, Julieta Soledad; Juarez, Ana Valeria; Olivera, María Eugenia; Cometto, Fernando Pablo; Linarez Pérez, Omar Ezequiel; Santo, Marisa
• Materia: Superficie (física); Biofilmes; Membranas permeables; Interfase líquido-líquido; Nanopartículas de magnetita; Interfase electroquímica; Lípidos de la membrana
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Fil: Moya Betancourt, Sara Natalia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.
Las nanopartículas magnéticas (NPMs) de magnetita (Fe3O4) presentan propiedades magnéticas muy interesantes como lo son su superparamagnétismo y alta susceptibilidad, pero además de esto, también presentan otras propiedades físicas únicas como su tamaño pequeño, estabilidad, biocompatibilidad y biodegradabilidad, entre muchas otras propiedades importantes [1, 2]. Estas nanopartículas presentan novedosas aplicaciones como en el campo de los medios de grabación magnéticos y discos de grabación digital de alta densidad, fluidos magnéticos y almacenamiento de datos [3]. Pero, además de todas estas diversas aplicaciones, también han llamado la atención por su uso en áreas terapéuticas, como sistemas de administración dirigida de fármacos/genes [4], hipertermia magnética para el tratamiento de cáncer [5], agente de contraste en imágenes de resonancia magnética, tomografía computarizada y tomografía fotoacústica [6], detección de células cancerosas [7], entre muchas otras. Con el ánimo de mejorar las propiedades superficiales de las nanopartículas de Fe3O4, se suele recubrir su superficie con diferentes agentes, como polímeros [8, 9], fosfolípidos [10], ácido oleico [11] y polietilenglicol [12], principalmente para evitar la agregación y también para mejorar su biocompatibilidad y selectividad para la adsorción de moléculas objetivo. En términos de eficiencia, las NPMs recubiertas con polímeros ofrecen ciertas ventajas distintivas para la administración de fármacos, como control de la morfología, el tamaño y la carga superficial de las partículas [13]. Además, el revestimiento con polímeros no solo conduce a la formación de NPMs hidrofílicas, sino que también proporciona diversos grupos funcionales, los cuales son muy útiles para anclar diversas moléculas [14]. Entre los diversos agentes de recubrimientos, los polímeros, especialmente el quitosano y el dextrano y sus derivados, son los más empleados debido a que los productos obtenidos son utilizados en nuevas aplicaciones médicas [14–17]. Tanto el quitosano (CHI) como el derivado de dextrano, dietilaminoetil dextrano (DEAE–D), presentan en su estructura diversos grupos amino, los cuales pueden protonarse, de acuerdo al pH del medio, confiriéndoles a las NPMs una carga superficial positiva [18, 19], la cual es una propiedad muy importante para sus aplicaciones terapéuticas [18]. Los métodos de síntesis de NPMs de Fe3O4 son diversos y entre los más comunes se encuentran la coprecipitación química [20], descomposición térmica [21], electroquímica [22] y la síntesis hidrotermal [23]. Una vez que se sintetiza el núcleo magnético, en un paso posterior se puede modificar la superficie de las NPMs con los diversos agentes de recubrimiento. Por otro lado, la interfase formada por dos soluciones electrolíticas inmiscibles (ITIES) o interfase líquido|líquido (L|L), puede polarizarse eléctricamente para generar gradientes de potencial electroquímico y producir la transferencia de iones y electrones de una fase a la otra [24–26]. Esta interfase blanda se ha usado para estudiar el comportamiento voltamétrico de fármacos [27], proteínas [28], y macromoléculas biológicas [29]. La interfase entre dos soluciones de electrolitos inmiscibles puede actuar como plataforma para el ensamblaje de materiales a nanoescala y estudiar diversas propiedades electroquímicas de las nanopartículas [30]. Las nanopartículas se pueden introducir en la interfase de diferentes maneras, mediante síntesis in situ o inyectando las nanopartículas previamente sintetizadas en la interfase, donde ocurre la adsorción espontánea debido a la reducción de la energía superficial [31]. Se ha estudiado el comportamiento electroquímico de diversos tipos de nanopartículas usando la interfase L|L, entre ellas resaltan nanopartículas de sílice [32], nanopartículas de oro [33] y óxidos fotoactivos [34]. Se ha reportado que, debido a la adsorción de nanopartículas en la interfase L|L, se puede estudiar las posibles interacciones que tienen lugar entre estas partículas y diversas moléculas que se encuentren presentes en la fase acuosa. Es por esto, que esta interfase es muy útil para estudiar las interacciones especificas entre nanopartículas y diferentes moléculas de interés medico como fármacos [32]. Para identificar de manera adecuada los posibles modos de interacción y los mecanismos de asociación que tienen lugar a nivel celular con las NPMs, es necesario comprender las interacciones específicas que ocurren con los diferentes componentes de la membrana celular. Debido a que las membranas celulares están compuestas principalmente de lípidos y proteínas y que los fosfolípidos constituyen más de la mitad de la masa lipídica total de las membranas, estudiar las interacciones entre NPMs y fosfolípidos ha ganado importancia para dilucidar mecanismos de acción entre estas y sistemas vivos [35].
Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2023
2026-01-31
Fil: Moya Betancourt, Sara Natalia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.