A multifunctional hybrid nanostructured carrier composed of a metal-protein-ceramic framework was designed and synthesized using three synthesis methods: chemical reduction, physical adsorption, and coprecipitation. Spherical colloidal silver nanoparticles (AgNPs) of 22.9 nm were obtained, to which a bovine serum albumin (BSA) corona was added to form a conjugated core-shell structure called AgNPs-BSA, which was finally coated with calcium carbonate by the coprecipitation method. To analyze the internal structure of the resulting hybrid nanostructure (AgNPs-BSA-CaCO), sections were made using the focused ion beam (FIB) preparation technique and characterized by transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, and zeta potential (ζ) measurements. The cytotoxic effect of the materials was analyzed through in vitro tests on the mouse macrophage cell line RAW 264.7 ATCC TIB71, calculating the concentrations from the AgNPss dose-response curve. It was found that the addition of AgNPs-BSA with CaCO favored the formation of vaterite, which was corroborated by FTIR and Raman techniques. The nanostructures have an average size of 4.3 ± 2 µm, a spherical shape and an average roughness (Ra) of 3.11 ± 0.62 µ. Cross-sectional analysis indicates that the internal structure is concave and that the coated AgNPs-BSA are embedded in the matrix. Zeta potential (ζ) and isoelectric point studies reveal that this hybrid nanostructure exhibits amphoteric behavior, unlike AgNPs and AgNPs-BSA alone. The cell viability response, greater than 75% in the cell line, indicates that the proposed hybrid nanostructures have no cytotoxic effect.
Se diseñó y sintetizó un portador nanoestructurado híbrido multifuncional compuesto por una estructura metal-proteína-cerámica utilizando tres métodos de síntesis: reducción química, adsorción física y coprecipitación. Se obtuvieron nanopartículas coloidales esféricas de plata (AgNPs) de 22.9 nm, a las cuales se les añadió una corona de albúmina sérica bovina (BSA) para formar una estructura core-shell conjugada llamada AgNPs-BSA, la cual fue finalmente recubierta con carbonato de calcio mediante el método de coprecipitación. Para analizar la estructura interna de la nanoestructura híbrida resultante (AgNPs-BSA-CaC03), se realizaron cortes utilizando la técnica de preparación de haz de iones enfocado (FIB) y se caracterizaron mediante microscopía electrónica de transmisión (MET), microscopía electrónica de barrido (MEB), microscopía de fuerza atómica (MFA), difracción de rayos X (DRX), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopía Raman y mediciones del potencial zeta (ζ). El efecto citotóxico de los materiales se analizó a través de pruebas in vitro en la línea celular de macrófagos de ratón RAW 264.7 ATCC TIB71, calculando las concentraciones a partir de la curva de dosis-respuesta de AgNPss. Se encontró que la adición de AgNPs-BSA con CaC03 favoreció la formación de vaterita, lo cual fue corroborado por técnicas de FTIR y Raman. Las nanoestructuras tienen un tamaño promedio de 4.3 ± 2 µ, una forma esférica y una rugosidad promedio (Ra) de 3.11 ± 0.62 µm. El análisis transversal indica que la estructura interna es cóncava y que las AgNPs-BSA recubiertas están incorporadas en la matriz. Los estudios del potencial zeta (ζ) y del punto isoeléctrico revelan que esta nanoestructura híbrida exhibe un comportamiento anfotérico, a diferencia de las AgNPs y AgNPs-BSA por separado. La respuesta de viabilidad celular, mayor al 75% en la línea celular, indica que las nanoestructuras híbridas propuestas no tienen efecto citotóxico.
