Técnica de recubrimiento universal basada en ácido 3,4-dihidroxifenilacético para la estabilización de nanopartículas magnéticas para aplicaciones biomédicas
Autores: Semkina, Alevtina; Nikitin, Aleksey; Ivanova, Anna; Chmelyuk, Nelly; Sviridenkova, Natalia; Lazareva, Polina; Abakumov, Maxim
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Técnica de recubrimiento universal basada en ácido 3,4-dihidroxifenilacético para la estabilización de nanopartículas magnéticas para aplicaciones biomédicas
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Nanopartículas magnéticas
Biomedicina
Soluciones coloidales
Recubrimiento
Estabilización
Aplicaciones biomédicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Las nanopartículas magnéticas basadas en óxido de hierro atraen la atención de los investigadores debido a una amplia gama de posibles aplicaciones en biomedicina. Tal como se sintetizan, la mayoría de las nanopartículas magnéticas no forman las soluciones coloidales estables que se requieren para la evaluación de sus interacciones con las células o su eficacia en modelos animales. Para una aplicación posterior en biomedicina, las nanopartículas magnéticas deben ser modificadas con un recubrimiento biocompatible. Tanto el tamaño como la forma de las nanopartículas magnéticas y la composición química del recubrimiento tienen un efecto en las interacciones de las nanopartículas magnéticas con objetos vivos. Por lo tanto, se necesita un método universal para la estabilización de nanopartículas magnéticas en soluciones acuosas, independientemente de cómo se sintetizaron inicialmente. En este artículo, proponemos la técnica versátil y altamente reproducible de intercambio de ligandos con ácido 3,4-dihidroxifenilacético (DOPAC), basada en la formación de enlaces Fe-O con grupos hidroxilo de DOPAC que conducen a la hidrofiliación de las superficies de las nanopartículas magnéticas tras la transferencia de fase de soluciones orgánicas a agua. La técnica propuesta permite obtener soluciones coloidales acuosas estables de nanopartículas magnéticas con tamaños de 21 a 307 nm sintetizadas por técnicas de descomposición térmica o coprecipitación. Se demostró que las nanopartículas estabilizadas por DOPAC son eficientes en la actuacion magnetomecánica de dúplexes de ADN, la entrega de fármacos de doxorubicina a células cancerosas y la entrega dirigida mediante conjugación con anticuerpos. Además, se presentó la diversidad de posibles aplicaciones biomédicas de las nanopartículas resultantes. Este hallazgo es importante en términos de diseño de nanopartículas para diversas aplicaciones biomédicas y reducirá el tiempo de fabricación de nanomedicinas, junto con las dificultades relacionadas con estudios comparativos de nanopartículas magnéticas con diferentes características de núcleo magnético.
Descripción
Las nanopartículas magnéticas basadas en óxido de hierro atraen la atención de los investigadores debido a una amplia gama de posibles aplicaciones en biomedicina. Tal como se sintetizan, la mayoría de las nanopartículas magnéticas no forman las soluciones coloidales estables que se requieren para la evaluación de sus interacciones con las células o su eficacia en modelos animales. Para una aplicación posterior en biomedicina, las nanopartículas magnéticas deben ser modificadas con un recubrimiento biocompatible. Tanto el tamaño como la forma de las nanopartículas magnéticas y la composición química del recubrimiento tienen un efecto en las interacciones de las nanopartículas magnéticas con objetos vivos. Por lo tanto, se necesita un método universal para la estabilización de nanopartículas magnéticas en soluciones acuosas, independientemente de cómo se sintetizaron inicialmente. En este artículo, proponemos la técnica versátil y altamente reproducible de intercambio de ligandos con ácido 3,4-dihidroxifenilacético (DOPAC), basada en la formación de enlaces Fe-O con grupos hidroxilo de DOPAC que conducen a la hidrofiliación de las superficies de las nanopartículas magnéticas tras la transferencia de fase de soluciones orgánicas a agua. La técnica propuesta permite obtener soluciones coloidales acuosas estables de nanopartículas magnéticas con tamaños de 21 a 307 nm sintetizadas por técnicas de descomposición térmica o coprecipitación. Se demostró que las nanopartículas estabilizadas por DOPAC son eficientes en la actuacion magnetomecánica de dúplexes de ADN, la entrega de fármacos de doxorubicina a células cancerosas y la entrega dirigida mediante conjugación con anticuerpos. Además, se presentó la diversidad de posibles aplicaciones biomédicas de las nanopartículas resultantes. Este hallazgo es importante en términos de diseño de nanopartículas para diversas aplicaciones biomédicas y reducirá el tiempo de fabricación de nanomedicinas, junto con las dificultades relacionadas con estudios comparativos de nanopartículas magnéticas con diferentes características de núcleo magnético.