Desarrollo de nanopartículas de silicio como potenciales agentes luminiscentes y agentes terapéuticos contra el cáncer

Abstract

Las nanopartículas de silicio del tamaño de 1 a 5 nm nanómetros presentan fotoluminiscencia intensa debido a un mecanismo de confinamiento cuántico. Su funcionalización resulta en una menor sensibilidad de la luminiscencia a las interacciones físicas superficiales, hecho que se ha atribuido al aumento de la barrera de energía para la recombinación no radiativa de los transportadores de carga. Debido a su fotoestabilidad, pequeño tamaño, la intensa luminiscencia, el amplio espectro de excitación, la baja toxicidad, sumado a la relativa facilidad de funcionalización de su superficie con diversidad de ligandos que le otorgan afinidad con blancos biológicos específicos, las convierte en candidatos prometedores como marcadores biológicos luminiscentes y herramientas diagnósticas tempranas, como por ejemplo en cáncer. Por otro lado, la capacidad de diversos nanomateriales de generar especies reactivas del oxígeno (ROS) por excitación UV-visible y con irradiación ionizante, les confiere potencial como agentes terapéuticos en terapias fotodinámicas (PDT) y en radioterapia. El oxígeno singulete es el agente citotóxico producido en PDT y su eficiencia de producción depende fuertemente de la eficacia del fotosensibilizador, intensidad y longitud de onda de la luz, y concentración de oxígeno molecular. La PDT ha sido aplicable a tumores de piel y esófago, puesto que los cromóforos que componen los tejidos (ácidos grasos, melanina, deoxihemoglobina, etc.) absorben a las longitudes de onda en que es necesario excitar a los fotosensibilizadores. El empleo de la radiación ionizante permite llegar a sitios más profundos. Sin embargo, la producción de oxígeno singulete en este caso requiere de sensibilizadores con características especiales puesto que los mecanismos fotofísicos y fotoquímicos involucrados son muy diferentes.