Síntesis y caracterización de nanoestructuras de Au con diferentes recubrimientos para aplicaciones teragnósticas

Abstract

In this investigation, gold nanoparticles were synthesized by using the Cuphea aequipetala plant extract with HAuCl4 precursor salt, which were characterized by Ultraviolet Visible Spectroscopy, X-Ray Diffraction, Scanning Electron Microscopy, Transmission Electron Microscopy, Fluorescence Spectroscopy, Confocal Microscopy, Infrared Spectroscopy and, Z potential analyses. After the synthesis, they were covered with Bengal rose to be used in biomedical applications, to study its photothermal effect when linked to organic agents. In a second phase of the project, gold nanoparticles were synthesized with a shell of zirconium oxide, analyzing the thermal contribution that the ceramic could have on the metallic particles. As a third phase of the project, gold nanoparticles were synthesized by organometallic complexes from clonix (sodium clonixinate) as reducing and stabilizing agents, evaluating their affinity to different coatings for theragnostic applications as luminescence and heat generation from near-infrared radiation at 808 nm. Also, this investigation included the evaluation of nanomaterials synthesized in Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacteria, in Saccharomyces cerevisiae yeast as a eukaryotic cell model and, HeLa cancer cells. The Au nanoparticles will be administered with some residues of plant extract, in that case to identify all the possible effects generated by organic compounds from the synthesis, it was also necessary to carry out identification tests for plant metabolites and a proximal analysis. This work will seek to be an alternative chemotherapy treatment, taking advantage of the fact that gold nanoparticles have an affinity for cancer cells, working as well as a targeted agent.

En la presente investigación se sintetizaron nanopartículas de oro por medio de la planta Cuphea aequipetala a partir del precursor HAuCl4, las cuales fueron caracterizadas por medio de Ultravioleta Visible, Espectroscopía de Infrarrojo, Difracción de Rayos X, Microscopía Electrónica de Barrido, Microscopía Electrónica de Trasmisión, Espectroscopía de fluorescencia, Microscopía confocal y Análisis de Potencial Z. Posterior a la síntesis se recubrieron con rosa de bengala para ser utilizadas en aplicaciones biomédicas, para estudiar el efecto fototérmico que tienen éstas mismas al ser ligadas a agentes orgánicos. En una segunda fase del proyecto se sintetizaron nanopartículas de oro cubiertas con óxido de zirconio para corroborar el aporte térmico que pudiera tener el cerámico a las partículas metálicas. Como tercera fase del proyecto se sintetizaron nanopartículas de oro por medio de complejos organometálicos a partir de clonix (clonixinato de sodio) como agentes reductores y estabilizadores, evaluando su afinidad a diferentes cubiertas para aplicaciones teragnósticas evaluando la luminiscencia y la generación de calor a partir de radiación del infrarrojo cercano a 808 nm. Se incluye también la evaluación de los nanomateriales sintetizados en las bacterias Escherichia coli y Staphylococcus aureus, en levaduras Saccharomyces cerevisiae como modelo celular eucariota y células de cáncer de cérvix. Las nanopartículas de oro fueron administradas de manera purificada y también con el extracto de la planta, de tal manera que logramos identificar todos los efectos posibles generados por los residuos de la síntesis. Debido a que se utilizó directamente el extracto, fue necesario también realizar pruebas de identificación de metabolitos de la planta y un análisis proximal. Éste trabajo buscará ser una alternativa de tratamiento quimioterapéutico, aprovechando que las nanopartículas de oro tienen afinidad por las células cancerígenas, funcionando, así como agente direccionado.