Síntesis de nanopartículas de oro con morfología de cubos cóncavos y su influencia in vitro en la viabilidad y morfología de osteoblastos

Synthesis of gold nanoparticles with morphology of concave cubes and their effects on the viability and morphological changes of osteoblasts

dc.contributorKARLA OYUKY JUAREZ MORENO
dc.contributorJOSE MANUEL ROMO HERRERA
dc.creatorWilliams de Jesús Jiménez Martínez
dc.date2022
dc.date.accessioned2023-03-16T14:34:58Z
dc.date.available2023-03-16T14:34:58Z
dc.identifierhttp://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3746
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/6231689
dc.descriptionEl estudio de los nanomateriales (NMs), es de gran interés debido a sus propiedades como tamaño, naturaleza química y forma. Las nanopartículas de oro (AuNPs), en formas como esferas, rodillos, estrellas son utilizadas en diagnóstico y terapias tumorales, mientras que los cubos cóncavos, son prometedores en el diagnóstico y marcaje molecular, debido a su efecto de resonancia del plasmón de superficie localizado (LSPR); sin embargo, no existen estudios toxicológicos in vitro que permitan asegurar su biocompatibilidad. Es por ello, que se realizó la síntesis de nanocubos cóncavos de oro (AuNCCs) y la evaluación de su efecto citotóxico en osteoblastos murinos MC3T3-E1, ya que pertenecen al sistema óseo y son células que permiten la regeneración y maduración de los huesos. En este trabajo se logró sintetizar de forma sistemática 3 tamaños de nanocubos etiquetados como: Pequeños (22±4 nm), Medianos (35±4 nm) y Grandes (40±3 nm); en 3 diferentes concentraciones de AuNCCs: 0.45 mM, 2.25mM y 4.5 mM de Au0, para cada tamaño. Se evaluaron sus propiedades fisicoquímicas y se monitoreó su estabilidad coloidal, mediante espectroscopía UV-Visible, microscopia electrónica de transmisión (TEM), dispersión de luz dinámica (DLS) con mediciones de diámetro hidrodinámico y potencial zeta. Además de evaluar su toxicidad y los cambios morfológicos en osteoblastos inducidos por exposición de 48 horas a los AuNCCs, mediante ensayos como reducción de MTT, generación de ROS, hemocompatibilidad, tipo de muerte celular e internalización por citometría de flujo. Los resultados de este proyecto indican que un menor tamaño y mayor concentración de AuNCCs, inducen una mayor toxicidad al aumentar la generación de ROS y también produciendo cambios en la morfología celular. Se obtuvo la concentración inhibitoria media (IC50) de estos cubos y la cantidad adecuada en la cual estos AuNCCs no causan toxicidad en los osteoblastos ni en pruebas de hemocompatibilidad. Se encontró también que los AuNCCs producen en mayor porcentaje muerte por apoptosis temprana y estos también se internalizan en las células, siendo esto más visible en concentraciones de 2.25 mM de Au0 para los AuNCCs de todos los tamaños.
dc.descriptionThe study of nanomaterials (NMs) is of great interest due to their size, chemical nature, and shape properties. Gold nanoparticles (AuNPs), in shapes such as spheres, rods, and stars, are used in tumor diagnosis and therapy, while concave cubes are promising in molecular diagnosis and labeling due to their localized surface plasmon resonance effect (LSPR). However, to the best of our knowledge, there are no in vitro toxicological studies to confirm their biocompatibility. Therefore, in this work, the synthesis of concave gold nanocubes (AuNCCs) and the evaluation of their cytotoxicity on MC3T3-E1 murine osteoblasts were carried out. Herein, the systematic synthesis of 3 sizes of AuNCCs: Small (22±4 nm), Medium (35±4 nm), and Large (40±3 nm), with 3 different concentrations of AuNCCs at 0.45 mM, 2.25 mM, and 4.5 mM, for each of them is presented. Physicochemical characterization was carried out to monitor the stability through UV-Visible spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM), dynamic light scattering (DLS), with measurements of hydrodynamic diameter and z potential. The morphological changes of osteoblast after 48 hours of exposition to AuNCCs indicate that cells undergo cell death. In addition, cytotoxicity, type of cell death, ROS generation, hemocompatibility, and internalization of AuNCCs were assessed. The results indicate that the smaller size of AuNCCs and higher AuNCCs concentration induce more significant toxicity by increasing ROS generation, cell death by early apoptosis, and producing changes in cell morphology. The half-maximal inhibitory concentration (IC50) of AuNCCs was obtained, as also the concentrations in which AuNCCS are biocompatible and hemocompatible. It was found that AuNCCs internalized to osteoblast at concentrations of 2.25 mM Au0 in AuNCCs.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagespa
dc.publisherCICESE
dc.relationcitation:Jiménez Martínez, W.J. 2022. Síntesis de nanopartículas de oro con morfología de cubos cóncavos y su influencia in vitro en la viabilidad y morfología de osteoblastos. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 77 pp.
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/autor/nanopartículas de oro, osteoblastos, nanocubos cóncavos de oro, nanotoxicología
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/autor/gold nanoparticles, osteoblasts, gold concaves nanocubes, nanotoxicology
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/cti/7
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/cti/33
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/cti/3312
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/cti/331208
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/cti/331208
dc.titleSíntesis de nanopartículas de oro con morfología de cubos cóncavos y su influencia in vitro en la viabilidad y morfología de osteoblastos
dc.titleSynthesis of gold nanoparticles with morphology of concave cubes and their effects on the viability and morphological changes of osteoblasts
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/masterThesis


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