View
1
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Àrea de Fisicoquímica
Departament de Farmàcia i Tecnologia Farmacèutica i
Fisicoquímica
Seminaris de Recerca 2017
28 de març de 2017
Nanopartícules magnètiques:
Del diagnòstic a la teràpia
Joan Estelrich Latràs
M. Antònia Busquets Viñas
1
2
Biomedicina
Materials
ElectronicsNANOTECNOLOGIA
Física
Química
Electrònica
Alimentació
Energies
renovables
Ciències
Ambientals
Agricultura
Biomedicina
3
NANO?
MIDA
nm: 10-9 mRelació
superfície/volumelevada
4http://www.wichlab.com/research/
Nanopartícules
Saraiva et al- Nanoparticle-mediated brain drug delivery: Overcoming blood–brainbarrier to treat neurodegenerative diseases Journal of Controlled Release 235 (2016) 34–47
5
Drug delivery
Biodistribució
Biocompatible
DireccionalitzacióVersàtil
Green frienly
Lu et al. Journal of Controlled Release 194 (2014) 1–19
6
7
Propietats magnètiques
8
Síntesi
Partícules magnètiques
Caracterització
Aplicacions
Mida-Morfologia
Magnetisme
Càrrega
......
Teràpia
Diagnòstic
9http://elcrost.com/different-types-of-nanoparticles/engineering-iron-oxide-nanoparticles-for-clinical-settings-two-different-types-of-i/
Iron oxide
nanoparticle
10
SÍNTESI DE NANOPARTÍCULES
D’ÒXID DE FERRO
Polímer
SPIONs
Superparamagnetic
Iron Oxide Nanoparticles
Fe3O4Magnetita
FeCl2 4 H2O
FeCl3 6 H2O
45 oC
Polietilenglicol (PEG)
Quitosà
Alginat
Barreges
γ-Fe2O3Maghemita
NanochromicsTM
TechnologyReflective
& bistable
11
Magnetització
Particle Size Distribution
0.01 0.1 1 10 100 1000 3000
Particle Size (µm)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Volu
me (
%)
N3300@MF - Average, martes, 23 de octubre de 2012 10:49:51
Caracterització
Fisicoquímica
Potencial
zeta
Mida i
Distribució
de mides
Composició
Morfologia
Estabilitat
col·loïdal
CARACTERITZACIÓ DELS SPIONs
12
Quantitat de polímer unit
Termogravimetria (TGA)
COMPOSICIÓ- MIDA i MORFOLOGIA—PROPIETATS MAGNÈTIQUES
Humitat Desorció-Evaporació
PEG 10000
13
Quantitat de polímer unit
Termogravimetria (TGA)
COMPOSICIÓ- MIDA i MORFOLOGIA—PROPIETATS MAGNÈTIQUES
Humitat Desorció-Evaporació
PEG 10000
Concentració Fe
Mètode Kiwada
Plasma: ICP-OES
COMPOSICIÓ- MIDA i MORFOLOGIA—PROPIETATS MAGNÈTIQUES
Espectroscòpia d’Infraroig amb
transformades de Fourier
FTIR
ALGINAT
NPs-
ALGINAT
NPs
Càrrega superficial
Potencial zeta
15
Microscòpia electrònica
de Transmissió (TEM/HRTEM)
Radi hidrodinàmic (hD)
Índex de polidispersió (PDI)
Dynamic Ligth Scatering (DLS)
Espectroscòpia de correlació
fotònica
COMPOSICIÓ- MIDA i MORFOLOGIA—PROPIETATS MAGNÈTIQUES
AlginatQuitosà
TEM
HRTEM
Morfologia/Mida
COMPOSICIÓ- MIDA i MORFOLOGIA—PROPIETATS MAGNÈTIQUES
Difracció de raigs X
XRD
Equació de
Sherrer𝜏 =
𝐾λ
β𝑐𝑜𝑠𝜃NPs ≈12 nm
Transmissió electrònica
d’elevada resolució
HRTEM
18
Superconducting quantum interference device (SQUID) magnetometer
COMPOSICIÓ- MIDA i MORFOLOGIA—PROPIETATS MAGNÈTIQUES
Alginat
Quitosà
59,3 emu g -1
56,8 emu g -1
Superparamagnètiques
19
Stimuli-responsive
nanomaterials for
drug delivery
TERANÒSTIC
Aplicacions
Teràpia Diagnòstic
In vivo In vitro
MRIDetecció
Bioseparació
Immobilització
enzimàtica
Immunoassaig
Transfecció
Purificació
Alliberació
de fàrmacs
Hipertèrmia
Ablació tèrmica
Radioteràpia
combinada amb
MRI
20
21
http://elcrost.com/different-types-of-nanoparticles/engineering-iron-oxide-nanoparticles-for-clinical-settings-two-different-types-of-i/
Magnetoliposomes
Nanoemulsions
magnètiques
22
Disseny de of magnetoliposomes per aplicacions teranòstiques
Fosfolípids Lipids
Rho B Detecció
RGD
Principisactius
Recobriment ambpolímers
Teràpia
Biological targeting
Magnetic targetingMagnetita
PEG
23
Magnetoliposomes despullats
24
[Fe]PlasmaVolum sac [Fe]Exudat [Fe]Total sac
[Fe]Fetge [Fe]Melsa
C: control (sans)
CM: control + MLs
I: Inflamació
IM: Inflamació +MLs
25
27
Bare MLs (A)
DMPC/CHOL
(8:2 molar ratio)
Functionalized MLs
DMPC/CHOL/DSPE-PEG-MAL/RGDc
(8:2:0,3:0,03)
Functionalized MLs
DMPC/CHOL/DSPE-PEG
(8:2:0,3)
28
Cell types
HeLahuman epithelial
cervical cancer
3T3murine Swiss albino
fibroblasts
V3
Dra. Carmen Morán
Dpt. Bioquímica i Fisiologia
29
3T3 A
3T3 B
HeLa A
HeLa B
Viabilitat cel·lular
MTT (dimethylthiazol-diphenyl tetrazolium
bromide) Mitochondrial activity
NRU (Neutral Red Uptake)
Loss of cell-membrane integrity
mM
30
Unió
Citometria de flux
Forward scatter (FCS) ex = 488 nm
Rho-PE ex = 561 nm
100 101 102 103 104
FL 4 Log
0
77
154
231
309
Counts
3T3 ControlBareRGD
100 101 102 103 104
FL 4 Log
0
27
54
81
108
Counts
HeLa ControlBareRGD
Binding of Bare MLs (A) 38 times higher than Functionalized MLs
31
NucliDAPI
Membrana-Alexa
MLs-Rodamina
Microscòpia
confocal
3T3
Hela
4 h
incubació
Internalització Control MLs MLs-RGD
32Transwell
33
34
3T3
Hela
35
36
37
𝑟𝑖(𝑜𝑏) = 1
𝑇𝑖(𝑜𝑏)−
1
𝑇𝑖(𝑎𝑖𝑔𝑢𝑎)𝑐Fe
Recommended