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Estudio de la eficacia térmica de las AuNPs embebidas en SiO2
Study of the thermal effectiveness of AuNPs embedded in SiO2
Annel Cristina Armenta Gámez
SERGIO ANDRES AGUILA PUENTES
KARLA JOSEFINA SANTACRUZ GOMEZ
Acceso Abierto
Atribución
Nanopartículas de oro, síntesis, eficacia térmica, estabilidad térmica
Gold nanoparticles, synthesis, thermal efficacy, thermal stability
El cáncer es considerado una de las principales causas de muertes en el mundo, en México es la cuarta causa más común de muerte, por tal motivo, se han buscado diferentes formas de detección y tratamiento que sean más eficientes y menos perjudiciales. Las nanopartículas metálicas poseen un fenómeno conocido como Resonancia de Plasmón de Superficie Localizada (LSPR) el cual puede utilizarse para mediar la llamada terapia plasmónica fototérmica (TPFT). La TPFT consiste en la activación del LSPR, al usar longitudes de onda en la región del infrarrojo cercano (NIR), con el objetivo de inducir un incremento de la temperatura local al grado de hipertermia. Las nanopartículas de oro son excelentes candidatos para la TPFT, especialmente porque es posible ajustar el plasmón de superficie localizado (LSP) a la longitud de onda deseada por medio del control del tamaño y la forma durante la síntesis. Una estrategia eficiente para lograr la excitación del LSP, dentro de la primera ventana biológica, consiste en depositar una capa uniforme de nanopartículas de oro dentro de una capa homogénea de óxido de silicio (SiO2). Las ventajas de utilizar SiO2 es su nula toxicidad, alta biocompatibilidad y estabilidad química, que les permite ser idóneos para aplicaciones biomédicas. Este estudio investiga la eficacia térmica de las nanopartículas Au@SiO2 para la terapia fototérmica. Las nanoesferas de oro se sintetizaron utilizando el método de reducción por THPC y fueron embebidas en la estructura de sílice por el método capa por capa. La estructura, el tamaño y la forma de las nanopartículas de oro incrustadas en SIO2 se caracterizaron usando espectroscopía UV-vis, dispersión de luz dinámica (DLS) y microscopía electrónica de transmisión (TEM). Se evaluó la estabilidad de anaquel del Au@SiO2, y se determinó la estabilidad térmica in vitro de Au@SiO2. Finalmente, se analizó la eficacia fototérmica de Au@SiO2. Los resultados mostraron que el AuNPS@SiO2 exhibió una alta estabilidad térmica y eficacia fototérmica, lo que sugiere su uso potencial como un agente de terapia fototérmica prometedor. Este estudio contribuye al desarrollo de agentes de terapia fototérmica más eficientes al establecer las características de las morfologías más efectivas térmicamente de Au@SiO2.
Cancer is considered one of the main causes of death in the world. In México It is the fourth highest cause of death, for this reason, different forms of detection and treatment that are more efficient and less harmful have been sought. Metal nanoparticles possess a phenomenon known as Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) which can be used to mediate the so-called photothermal plasmonic therapy (TPFT). TPFT consists of LSPR activation, using wavelengths in the near infrared region (NIR), with the aim of inducing a local temperature increase to the degree of hyperthermia. Gold nanoparticles are excellent candidates for TPFT, especially since it is possible to match the localized surface plasmon (LSP) to the wavelength desired through size and shape control during synthesis. An efficient strategy to achieve LSP excitation, within the first biological window, is to deposit a uniform layer of gold nanoparticles within a homogeneous layer of silicon oxide (SiO2). The advantages of using SiO2 are its zero toxicity, high biocompatibility, and chemical stability, which make it suitable for biomedical applications. This study investigates the thermal efficacy of gold nanoparticles (AuNPs) embedded in silicon oxide for photothermal therapy. The nanogold spheres were synthesized using the THPC reduction method and embedded in the silica structure by the layer-by-layer method. The structure, size, and shape of Au@SiO2 were characterized using UV-vis spectroscopy and transmission electron microscopy (TEM). The shelf stability associated with the localized surface plasmon resonance (LSP) of the Au@SiO2 was evaluated, and the in vitro thermal stability of Au@SiO2 was determined. Finally, the thermal efficacy of Au@SiO2 was analyzed. The results showed that the Au@SiO2 exhibited high thermal stability and thermal efficacy, suggesting their potential use as a promising photothermal therapy agent. This study contributes to the development of more efficient photothermal therapy agents by establishing the characteristics of the most thermally effective morphologies of Au@SiO2.
CICESE
2023
Tesis de maestría
Español
Armenta Gámez, A.C. 2023. Estudio de la eficacia térmica de las AuNPs embebidas en SiO2. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 41 pp.
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
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