Síntesis y caracterización de nanopartículas magnéticas de ferrita de zinc para tratamientos combinados en biomedicina

• Autores: María Rivero García
• Directores de la Tesis: Alexandra Muñoz Bonilla (dir. tes.), Jorge Sánchez Marcos (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2018
• Idioma: español
• Número de páginas: 145
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biociencias Moleculares por la Universidad Autónoma de Madrid
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Biología humana
    • Biología molecular
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • Las nanopartículas (NPs) magnéticas de óxido de hierro, como la magnetita y la maghemita, constituyen uno de los sistemas más prometedores en los campos de la biomedicina y la biotecnología. De entre los numerosos métodos de síntesis de estas NPs, el método electroquímico destaca por su reproducibilidad, robustez, versatilidad, bajo coste y por la posibilidad de obtener NPs de diámetro modulable en un amplio rango de tamaños, de entre 10 y 40 nm aproximadamente.

    El estudio en esta Tesis Doctoral consistió, en primer lugar, en la optimización del método electroquímico para la obtención de una serie de NPs de ferrita de zinc de 12 nm de diámetro y diferente estequiometría, ZnxFe(3-x)O4 (0 < x <1). Para ello fue necesario el estudio del efecto de ciertos parámetros de reacción en las características del material sintetizado, tales como la intensidad de corriente aplicada a la celda electroquímica y la temperatura de reacción. El método de síntesis influye en gran medida tanto en las características estructurales como en las propiedades magnéticas de las NPs. Por este motivo, se realizó una caracterización exhaustiva de la serie de ferritas de zinc, definiendo las características del material obtenido mediante este método.

    Las NPs obtenidas se recubrieron superficialmente con moléculas de dopamina, generando una plataforma para el posterior anclaje de moléculas biocompatibles, con el objetivo de aportar buena estabilidad coloidal y/o funcionalidad específica para su posterior empleo en biomedicina. En este trabajo las moléculas empleadas fueron los ácidos cítrico y fólico.

    Posteriormente, se llevó a cabo un estudio toxicológico in vitro e in vivo (empleando el modelo animal Xenopus laevis) de las NPs. Los resultados indican que estas no son potencialmente tóxicas hasta concentraciones relativamente elevadas. Además, se obtuvieron datos esclarecedores sobre la absorción y el metabolismo de las NPs.

    Por último, se evaluó la efectividad de las NPs sintetizadas para su posible empleo en tratamientos térmicos combinados contra el cáncer, concretamente en el tratamiento de tumores sólidos mediante hipertermia magnética y de terapia fototérmica. Los resultados obtenidos para las NPs estudiadas muestran un bajo calentamiento cuando se aplica un campo magnético alterno (SAR), en tratamientos de hipertermia magnética. Por el contrario, las NPs mostraron altos valores de eficiencia de conversión fototérmica, siendo posible su modulación mediante la variación de la composición química de las NPs.