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Síntesis y caracterización de nanopartículas de Au y materiales luminiscentes para aplicaciones biomédicas
Synthesis and characterization of Au nanoparticles and luminescent materials for biomedical applications
CARLOS BELMAN RODRIGUEZ
SERGIO ANDRES AGUILA PUENTES
Acceso Abierto
Atribución
Materiales teranósticos, materiales híbridos, infrarrojo cercano
Theranostics materials, hybrid materials, near infrared
Con el incremento en el número de casos de enfermedades degenerativas como el cáncer, se ha vuelto indispensable el desarrollo de nuevos fármacos y materiales que aumenten la eficiencia de los tratamientos se ha vuelto indispensable, principalmente, para contrarrestar los efectos secundarios de los tratamientos convencionales como la quimioterapia. Los materiales teranósticos son una posible alternativa para el tratamiento del cáncer, ya que agrupan propiedades de diagnóstico y terapia localizada en un mismo material y proyectan una posible reducción en los efectos secundarios. En este trabajo se presenta la síntesis y caracterización de materiales híbridos luminiscentes con fines teranósticos que son activados con energía de radiación en longitudes de onda del infrarrojo cercano (IFRC), donde los tejidos presentan un menor coeficiente de absorción de luz. La primera parte de este trabajo se basó en la obtención de cada uno de los materiales que componen los sistemas híbridos. Se sintetizaron y caracterizaron materiales luminiscentes con bandas de emisión en el IFRC: el LiGa5O8:Cr3+ y el Bi3Ge4O12:Eu3+, para proveer al material con la función de diagnóstico. Para cumplir con la función de terapia, se sintetizaron y caracterizaron varillas de Au (AuR), las cuales presentan resonancia del plasmón de superficie localizado, el cual, al ser excitado, desencadena procesos físicos que se traducen en un aumento de temperatura localizada capaz de incidir un daño irreversible en células. La excitación del plasmón de superficie localizado de los AuR se puede sintonizar en el IFRC. Una vez obtenidos cada uno de los componentes, se procedió al ensamblaje y caracterización de los materiales híbridos por medio del anclaje de los AuR sobre la superficie de los materiales luminiscentes, agrupando así, las propiedades de emisión en el IFRC y de plasmón de superficie localizado en un mismo sistema. Por último, los materiales híbridos sintetizados fueron evaluados en diferentes líneas celulares por medio de ensayos de viabilidad celular y de esta manera determinar sí era posible considerar su uso en sistemas biológicos.
With the increase of degenerative diseases cases as cancer, the development of new drugs and materials with higher efficiency than the already existing is indispensable. To counteract the secondary effects of the conventional treatments, it is necessary the development of localized treatments that can reduce the secondary effects. The theranostics materials are a possible alternative for the treatment of diseases as cancer, due to their diagnosis and localized therapy properties in the same material, allowing a decrement of the secondary effects compared with the traditional drugs. In this work, we present the synthesis and characterization of hybrid materials as a possible theranostics agents, which work in the near infrared (NIR) region, where the issues have a low coefficient absorption of light. The first part of this work was based on the synthesis of the materials that compose the hybrid materials, for the diagnosis part we synthetized and characterized luminescent materials with band emission in the NIR: LiGa5O8:Cr3+ y Bi3Ge4O12:Eu3+. For the therapy part we synthetized gold nanorods (AuR) because of their localized surface plasmon resonance (LSPR), when the plasmon is excited physical processes are triggered and produce a localized increase of temperature capable of affecting irreversible damage in cells. The excitation of localized surface plasmon of AuR, can be tunable in the NIR also. Once obtained each of the components, we proceeded to the assembly and characterization of the hybrid materials by anchoring of the AuR on the surface of the luminescent materials, getting the properties of the NIR emission and plasmon resonance in the same system. In the last part, the hybrid materials were evaluated in different cell lines by viability cell assays to determine the possibility to be used in biological systems.
CICESE
2019
Tesis de doctorado
Español
Belman Rodríguez, C. 2019. Síntesis y caracterización de nanopartículas de Au y materiales luminiscentes para aplicaciones biomédicas. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 93 pp.
LUMINISCENCIA
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