Nanoparticles for cardiovascular molecular imaging by optical coherence tomography: Influence of functionalization and temperature

• Autores: Tamara Muñoz Ortiz
• Directores de la Tesis: José García Solé (dir. tes.), Emma Martín Rodríguez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2023
• Idioma: inglés
• Número de páginas: 178
• Títulos paralelos:
  • Nanopartículas para imagen molecular cardiovascular por tomografía de coherencia óptica: Influencia de la funcionalización y la temperatura Tamara
• Tribunal Calificador de la Tesis: Luis Antonio Dias (presid.), Marta Quintanilla Morales (secret.), María José Marín Altaba (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Materiales Avanzados y Nanotecnología por la Universidad Autónoma de Madrid
• Materias:
  • Física
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • Las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte en todo el mundo y se prevé que esta tendencia se mantenga en las próximas décadas. Esto se debe a la creciente prevalencia de la aterosclerosis, una enfermedad cardiovascular caracterizada por el engrosamiento de las paredes arteriales y la obstrucción de la circulación sanguínea. Las técnicas de imagen óptica en el rango de las ventanas biológicas están adquiriendo cada vez más atención en el ámbito clínico debido a su alta resolución en comparación con las técnicas más convencionales. En particular, la tomografía de coherencia óptica (OCT, por sus siglas en inglés) ha demostrado ser de gran importancia para el diagnóstico y la evaluación de la aterosclerosis gracias a su resolución micrométrica y su alta sensibilidad. A pesar de ello, la OCT no es capaz de proporcionar información molecular de la pared arterial la cual sería crucial para un diagnóstico precoz de la enfermedad. Por tanto, existe una necesidad urgente de encontrar agentes de contraste que permitan a la OCT identifcar la primera etapa infamatoria de la aterosclerosis. En este sentido, las nanoesferas de sílice recubiertas de oro (GNSs, por sus siglas en inglés) destacan como excelentes agentes de contraste ya que proporcionan la señal más intensa por OCT de todas las nanopartículas disponibles comercialmente. En esta tesis, las GNSs se han funcionalizado con el péptido cLABL, que se une específcamente a las moléculas ICAM-1 reguladas en la primera etapa de la aterosclerosis. Se han utilizado tanto microscopía de campo oscuro como OCT para evaluar la adhesión específca de estas GNS funcionalizadas a células endoteliales infamadas. Esta adhesión se ha investigado in vitro en condiciones estáticas y dinámicas (comparables a las del torrente sanguíneo), pero también se han realizado experimentos ex vivo preliminares para evaluar su potencial para detectar la infamación en tejidos animales. Las GNSs funcionalizadas con con cLABL adheridas a las células infamadas producen un aumento de la señal y, por tanto, prometen una estrategia novedosa para la realización de imagen molecular clínicas de la aterosclerosis temprana. Asimismo, las GNSs se han empleado para detectar infamación y apoptosis en imágenes de OCT de miocardio dañado tras una isquemia local, y también se han utilizado con éxito para la detección del marcador de infamación interleucina-6 en ensayos colorimétricos. Además, también se ha abordado la estabilidad térmica de las GNSs y sus propiedades ópticas para diferentes temperaturas, observándose la foculación de una fracción menos estable de las muestras al aumentar la temperatura. Por último, se ha sacado partido de la versatilidad de la OCT en combinación con nanogeles poliméricos termosensibles que ha permitido superar algunas limitaciones actuales de la nanotermometría y obtener imágenes térmicas tridimensionales en un modelo de fototermia