Publicação
Multifunctional nanogels containing magnetic/plasmonic nanoparticles for therapeutic applications
| Resumo: | Os nanomateriais alteraram profundamente o paradigma tecnológico, industrial e médico, associado com a translação de simples substituintes estruturais para materiais versáteis e multifuncionais. Atualmente, os nanomateriais são procurados como soluções para problemas médicos através da convergência entre a ciência de materiais e a biologia. Os hidrogéis supramoleculares baseados em péptidos são estruturas fibrilares, entrelaçadas e responsivas a estímulos, auto-organizadas pelo efeito cooperativo de diferentes interações intermoleculares não-covalentes. Atualmente, estão entre os biomateriais mais importantes devido à vasta gama de aplicações, que inclui o transporte de fármacos, engenharia de tecidos, imagiologia in vivo e como moldes. A combinação com nanopartículas magnéticas produz magnetogéis, que asseguram o transporte eficiente e a acumulação de fármacos no local terapêutico ou a localização através de um gradiente de campo magnético externo, permitindo aumentar a especificidade de fármacos antitumorais, maioritariamente tóxicos e com efeitos secundários. Além disso, a adição de uma coroa de ouro às nanopartículas magnéticas melhora a biocompatibilidade e possibilita a fototermia, que pode ser explorada como mecanismo para a libertação do fármaco por irradiação. Neste trabalho, nanopartículas núcleo/coroa de ferrite de manganês/ouro e de ferrite de manganês decoradas com ouro foram desenvolvidas e caracterizadas do ponto de vista estrutural, espetroscópico e magnético. Foram sintetizados novos hidrogelantes, tendo sido caracterizados espetroscopicamente e avaliado o seu potencial anti-inflamatório por técnicas computacionais. As nanopartículas foram combinadas com novos hidrogéis supramoleculares baseados em péptidos, formando magnetogéis, estruturalmente caracterizados e testados como transportadores de curcumina (um fármaco com potencialidade antitumoral e neuroprotetiva). Os magnetogéis adequados para transporte foram avaliados como potenciais agentes terapêuticos multimodais, o que incluiu ensaios de interação com modelos de biomembranas, determinação das propriedades magnéticas e reológicas, ensaios de libertação de fármacos e avaliação das capacidades de fototermia. Os resultados são promissores para o uso dos novos magnetogéis na terapia multimodal do cancro, devido à elevada capacidade de carga, à sinergia entre o transporte de fármacos e a localização magnética, e à hipertermia magnética e fototérmica, visionando-se um aumento da eficiência terapêutica no tratamento do cancro. |
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| Autores principais: | Veloso, Sérgio Rafael da Silva |
| Assunto: | Terapia do cancro Hipertermia Nanopartículas magnéticas Magnetogéis Plasmónica Cancer therapy Hyperthermia Magnetic nanoparticles Magnetogels Plasmonics |
| Ano: | 2019 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Os nanomateriais alteraram profundamente o paradigma tecnológico, industrial e médico, associado com a translação de simples substituintes estruturais para materiais versáteis e multifuncionais. Atualmente, os nanomateriais são procurados como soluções para problemas médicos através da convergência entre a ciência de materiais e a biologia. Os hidrogéis supramoleculares baseados em péptidos são estruturas fibrilares, entrelaçadas e responsivas a estímulos, auto-organizadas pelo efeito cooperativo de diferentes interações intermoleculares não-covalentes. Atualmente, estão entre os biomateriais mais importantes devido à vasta gama de aplicações, que inclui o transporte de fármacos, engenharia de tecidos, imagiologia in vivo e como moldes. A combinação com nanopartículas magnéticas produz magnetogéis, que asseguram o transporte eficiente e a acumulação de fármacos no local terapêutico ou a localização através de um gradiente de campo magnético externo, permitindo aumentar a especificidade de fármacos antitumorais, maioritariamente tóxicos e com efeitos secundários. Além disso, a adição de uma coroa de ouro às nanopartículas magnéticas melhora a biocompatibilidade e possibilita a fototermia, que pode ser explorada como mecanismo para a libertação do fármaco por irradiação. Neste trabalho, nanopartículas núcleo/coroa de ferrite de manganês/ouro e de ferrite de manganês decoradas com ouro foram desenvolvidas e caracterizadas do ponto de vista estrutural, espetroscópico e magnético. Foram sintetizados novos hidrogelantes, tendo sido caracterizados espetroscopicamente e avaliado o seu potencial anti-inflamatório por técnicas computacionais. As nanopartículas foram combinadas com novos hidrogéis supramoleculares baseados em péptidos, formando magnetogéis, estruturalmente caracterizados e testados como transportadores de curcumina (um fármaco com potencialidade antitumoral e neuroprotetiva). Os magnetogéis adequados para transporte foram avaliados como potenciais agentes terapêuticos multimodais, o que incluiu ensaios de interação com modelos de biomembranas, determinação das propriedades magnéticas e reológicas, ensaios de libertação de fármacos e avaliação das capacidades de fototermia. Os resultados são promissores para o uso dos novos magnetogéis na terapia multimodal do cancro, devido à elevada capacidade de carga, à sinergia entre o transporte de fármacos e a localização magnética, e à hipertermia magnética e fototérmica, visionando-se um aumento da eficiência terapêutica no tratamento do cancro. |
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