Desarrollo de nanopartículas de silicio como potenciales marcadores luminiscentes y agentes terapéuticos en sistemas biológicos

Abstract

Se plantea como hipótesis de esta tesis que: “las nanopartículas de silicio tienen potencial utilidad como marcadores biológicos y/o agentes terapéuticos”. Para desarrollarla, en una primera etapa se realizó la síntesis de las nanopartículas con las cuales se llevaron a cabo todos los estudios posteriores. Para este objetivo se evaluaron distintos métodos de síntesis eligiendo el más adecuado para nuestra accesibilidad de equipos y adaptándolo a nuestros requerimientos específicos. Una vez obtenidas las nanopartículas se procedió a la modificación superficial con distintos agentes químicos, determinándose su adecuado recubrimiento y distribución de tamaños. Posteriormente se procedió a la caracterización de sus propiedades fotofísicas en función de los diferentes recubrimientos superficiales y del solvente en régimen por excitación mono- y bifotónica. Se analizó la capacidad de las partículas de generar especies reactivas de oxígeno y de reducir diferentes especies químicas mediadas por la luz. Asimismo, se han planteado los mecanismos por los que se producen estos fenómenos. Paralelamente a los estudios experimentales se han realizado cálculos teóricos para obtener las configuraciones geométricas más estables en función de su multiplicidad y su recubrimiento con átomos de distintos elementos. Se calculó el espectro electrónico UV-Vis y el espectro vibracional de las partículas de tamaños y recubrimientos similares a las obtenidas experimentalmente. Se evaluó la toxicidad de las nanopartículas recubiertas con metacrilato de metilo en células C6 de glioma de rata en función de la concentración de partículas, del tiempo de incubación y de irradiación en el IR.