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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3778| Diseño y evaluación de un hidrogel cargado con puntos cuánticos de carbono conjugados con un inhibidor de beta secretasa, en un modelo de Alzheimer Design and evaluation of a hydrogel loaded with beta-secretase inhibitor conjugated carbon quantum dots, in an Alzheimer’s model | |
| Carlos Guzmán Uribe | |
| Ana Bertha Castro Ceseña PAVEL HAYL LUGO FABRES | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| La enfermedad de Alzheimer (EA) es un proceso neurodegenerativo, crónico, progresivo e irreversible en adultos mayores de 65 años. La EA se desencadena por la acción de β-secretasa (BACE1), la cual ocasiona daño neuronal. Actualmente, los tratamientos contra la EA tienen poca eficacia en llegar a cerebro y tiene una alta toxicidad hepática en su administración oral. Para superar estos retos, sintetizamos un nanocompuesto con hidrogeles (G) y puntos cuánticos de carbono (CD), con potencial aplicación transdérmica. Los CD se sintetizaron a partir de ácido cítrico por método solvotermal y los hidrogeles de gelatina metacrilada (GelMA) se obtuvieron por fotoentrecruzamiento con luz UV. Los CD se conjugaron con transferrina (CD-T) para cruzar la barrera hematoencefálica (BHE), con un péptido inhibidor de BACE1 (CD-iβ) y con ambos (CD-Tiβ). Los CD emitieron fluorescencia a una longitud de onda de 470.4 nm (cian), se observaron estructuras esféricas y con tamaños desde 8.3 nm (CD) hasta 16.9 nm (CD-T) en promedio, respectivamente. Además, la cantidad de proteínas conjugadas a los CD fue de 8.5 μg/mL (CD-iβ) y 10.5 μg/mL (CD-T y CD-Tiβ). La microestructura en todos los nanocompuestos se conservó y se observaron poros de 51-100 μm de diámetro. En PBS, los nanocompuestos comenzaron a degradarse a las 96h y mostraron una degradación máxima entre las 120-144 h. Los nanocompuestos de G-CD-iβ y G-CD-Tiβ mostraron un mayor hinchamiento y una degradación más rápida, en comparación con los otros nanocompuestos. Los nanocompuestos en medio de Eagle modificado de Dulbecco (DMEM) tuvieron una cinética de liberación de orden cero, mostrando una liberación controlada por difusión. El 50% de los conjugados de CD se liberaron desde los nanocompuestos G-CD-Tiβ a las 96 h, mientras que desde los G-CD-T lo hicieron a las 144 h. Los ensayos de viabilidad celular de las células endoteliales (HBEC 5i) y células de glioblastoma (U-87 MG) mostraron que todos los conjugados de CD eran citocompatibles. Los distintos CD conjugados lograron cruzar un modelo in vitro de BHE e inhibieron >50% de la actividad de BACE1 en un modelo in vitro de enfermedad de Alzheimer inducido con escopolamina en las células U-87 MG. Alzheimer’s disease (AD) is a neurodegenerative, chronic, progressive and irreversible process in adults older than 65 years. AD is triggered by the action of β-secretase (BACE1), causing neuronal damage. Currently, AD treatments have shown little efficacy in reaching the brain and liver toxicity in oral administration. To overcome these challenges, we synthesized a nanocomposite with hydrogels (G) and quantum carbon points (CD), with the potential transdermal application. CDs were synthesized from citric acid by solvothermal method and gelatin methacryloyl hydrogels (GelMA) were photocrosslinked by UV irradiation. CDs were conjugated with transferrin (CD-T) to pass through the blood brain barrier (BBB), with a BACE1-inhibitor peptide (CD-iβ) and both (CD-Tiβ). CDs showed fluorescence emission at a wavelength of 470.4 nm (cyan), were observed spherical and with sizes from 8.3 nm (CD) to 16.9 nm (CD-T) average, respectively. Moreover, the amount of proteins conjugated to CDs was 8.5 μg/mL (CD-iβ) and 10.5 μg/mL (CD-T and CD-Tiβ). Microstructure in all nanocomposites was preserved and pores of 51-100 μm in size were observed. In PBS, nanocomposites degradation began at 96h and showed maximum degradation between 120-144 h. G-CD-iβ and G-CD-Tiβ nanocomposites showed greater swelling and faster degradation compared to others. Nanocomposites in Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium (DMEM) had zero-order release kinetics, showing a controlled release by diffusion. 50% of CDs conjugates were released from G-CD-Tiβ nanocomposites at 96 h, while from G-CD-T were at 144 h. Cell viability tests on endothelial cells (HBEC 5i) and glioblastoma cells (U-87 MG) showed that all CDs conjugates were cytocompatible. All CD conjugates succeeded in crossing an in vitro model of BBB and inhibited >50% BACE1 activity in an in vitro model of scopolamine-induced Alzheimer’s disease in U-87 MG cells. | |
| CICESE | |
| 2022 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Guzmán Uribe, C. 2022. Diseño y evaluación de un hidrogel cargado con puntos cuánticos de carbono conjugados con un inhibidor de beta secretasa, en un modelo de Alzheimer. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 93 pp. | |
| PROPIEDADES DE LOS MATERIALES | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Nanociencias |
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| tesis_Carlos Guzmán Uribe_30 sep 2022_BIB.pdf | Versión completa de la tesis | 6.43 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |