Nanoplataformas multifuncionales y su potencial aplicación en la ingeniería biomédica

Abstract

Las propiedades de los materiales inteligentes permiten el diseño de nanoplataformas funcionales con potencial aplicación biomédica. En este trabajo se presenta un estudio sistemático centrado en la evaluación de las propiedades fisicoquímicas multi-responsivas de dos sistemas basados en poli (Nisopropilacrilamida) (PNIPAM). En el primer sistema (sensible a pH y temperatura) se evaluó el efecto de la relación molar entre PNIPAM:Quitosano (49:1(PC1F), 99:1(PC2F) y 198:1(PC3F)) a través de sus propiedades fisicoquímicas: Conformación estructural por medio de Espectroscopia de Infrarrojo por Transformadas de Fourier (FT-IR por sus siglas en inglés), temperatura crítica inferior de la solución (LCST por sus siglas en inglés) por calorimetría diferencial de barrido (DSC por sus siglas en inglés), sensibilidad al cambio de pH usando dos modelos matemáticos, morfología utilizando microscopia electrónica de barrido (SEM por sus siglas en inglés). Basándose en los resultados, las muestras exhiben características deseables para el uso potencial como un hidrogel de activación dual (termo-pH) en la liberación controlada de sustancias hidrofílicas. En el segundo trabajo de investigación realizamos una evaluación sistemática de los parámetros de síntesis de una nanoplataforma (Fe3O4@PNIPAM) sensible a temperatura y campo magnético. Se monitoreo el tamaño de partícula y la morfología del nanocompuesto por SEM, la evolución del potencial-ζ, la funcionalización de las nanopartículas (NPs) de Fe3O4 mediante las espectroscopias FT-IR y ultravioletavisible (UV-Vis), la LCST por medio de dispersión dinámica de luz (DLS por sus siglas en inglés), el comportamiento magnético a través de un dispositivo superconductor de interferencia cuántica (SQUID por sus siglas en inglés). La plataforma mostró ser biocompatible en para las líneas celulares HeLa y MDA-MB231 a concentraciones de 1,2,4×10^9 NPs/ml mediante ensayos MTT. El sistema posee características prometedoras para continuar analizándose en sistemas más apegados al medio fisiológico que permitan un uso potencial en aplicaciones biológicas.