Diseño de nanopartículas tipo núcleo-coraza para aplicaciones biomédicas

Autor: Adriana Nereida Avendaño Gariva
Přispěvatelé: DIANA GARIBO RUIZ, JAVIER ALONSO LOPEZ MEDINA
Jazyk: Spanish; Castilian
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada
CICESE
Repositorio Institucional CICESE
Popis: Los sistemas tipo núcleo-coraza, aprovechan propiedades de ambos materiales, en el caso de un núcleo magnético con una cubierta inerte permite aislar el núcleo y conservar la interacción con el campo magnético externo. Estos materiales pueden ser integrados exitosamente en aplicaciones biomédicas. En este trabajo se presenta la síntesis y caracterización de partículas tipo núcleo-coraza, con un núcleo magnético de ferritas de cobalto y una cubierta inerte de silica. Como primera aproximación para futuras aplicaciones biomédicas, este sistema fue conjugado con anticuerpos monoclonales, usados como biomoléculas modelo para la detección de antígenos y encaminadas a ser incorporadas en sistemas para detección de enfermedades degenerativas como el cáncer. La primera parte del trabajo se basó en la obtención de nanopartículas magnéticas (NPMs): CoFe2O4 esféricas, con estructura espinela inversa y tamaño promedio de 9nm. Se recubrieron cúmulos de NPMs con SO2 mediante el método de Stöber modificado, obteniendo materiales CoFe2O4@SO2 con tamaño promedio 102 nm, esta coraza facilitó la conjugación con la biomolécula modelo usada. Inmovilizando a la superficie del sistema CoFe2O4@SO2 un anticuerpo monoclonal específico del antígeno carcinoembrionario (ACE), MAbACE. Así, la segunda parte de este trabajo se enfocó en la inmovilización de MAbACE en la superficie de silicio, mediante el método por monocapas y silanización. Se evaluó el resultado con inmunoensayos ELISA, los cuales permitieron evaluar la respuesta química y transformarla en una respuesta física mediante colorimetría, develado por un anticuerpo secundario IgG-HRP. La biofuncionalización por monocapa de cisteamina no resultó eficiente para este sistema, mientras que el método de silanización dio buena respuesta y permitió ajustar parámetros al proceso de inmovilización. Por tanto, el método de silanización se puede usar en corazas de silica. La biomolécula modelo utilizada para determinación del ACE es de suma importancia, ya que el ACE se sobrexpresa en la sangre en presencia de Cáncer, particularmente en niveles muy altos para cáncer colorrectal (CCR), que es de gran interés en México debido al incremento de casos en la población joven y la dificultad en la detección temprana del mismo. No obstante, los resultados con la biomolécula modelo utilizada podrían enfocarse en diversos sistemas de detección para biosensado. Core-shell systems make the most of the properties of both materials. An inert shell allows the core to be isolated and preserve the interaction with the magnetic field. Many biomedical applications can develop with core-shell nanoparticles. This work presents the synthesis and characterization of core-shell particles with a magnetic core of cobalt ferrites and an inert shell of silica. Monoclonal antibodies were conjugated on the surface of the core-shell system as a first approximation for model biomolecule in antigen detection directed for being incorporated in the detection of degenerative illness such as cancer. In the first part of the work, magnetic nanoparticles (MNPs) were obtained, CoFe2O4: spherical, with an inverse spinel crystal structure and an average size of 9nm. Agglomerates of MNPs were covered with silica, SO2, by the modified Stöber method, obtaining CoFe2O4@SO2 particles with a mean size of 102 nm. These silica shells allow conjugation with specific monoclonal antibodies for carcinoembryonic antigen (CEA), MAbACE; so, the second part of the work focused on antibodies immobilization through monolayers and silanization. ELISA immunoassays allow evaluation of the chemical response and its transformation in a physical one through colorimetry, using a secondary antibody, IgG-HRP, as an unveiler. The biofunctionalization with cysteamine monolayer was inefficient for the system CoFe2O4@SO2, while the silanization method worked for antibodies immobilization in silica and let adjustments on parameters to the conjugation process. Determine levels of CEA is of great importance, since CEA is overexpressed in the blood in the presence of Cancer, particularly at very high levels for colorectal cancer (CRC), Mexico have great interest in CRC due to the increase of cases in the young population and the difficulty in its early detection. However, the results with this model biomolecule could be focused on various detection systems for biosensing.
Databáze: OpenAIRE
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