Design of multifunctional polymeric nanoparticles for biomedical applications

Resumen

El objetivo general de esta investigación fue el diseño de nanopartículas poliméricas catiónicas, a partir de nano-emulsiones obtenidas por métodos de baja energía, para aplicaciones biomédicas. Este objetivo incluye los siguientes objetivos parciales: - Preparación de nano-emulsions catiónicas de tipo aceite en agua (O/W) con métodos de baja energía y su caracterización. - Preparación y caracterización de nanopartículas poliméricas catiónicas utilizando los nano-emulsiones catiónicas O/W como plantilla. - Funcionalización de las nanopartículas poliméricas - Estudios in vitro de las nanopartículas funcionalizadas. Los resultados de la tesis demuestran la posibilidad de obtener nanopartículas catiónicas a partir de nano-emulsiones del tipo aceite-en-agua (O/W) por la incorporation de un tensioactivo catiónico en un sistema Solución acuosa / tensioactivo(s) / Aceite. Los nano-emulsiones se han podido preparar por un método de emulsificatión de baja energía y el tamaño y estabilidad se puede controlar con una variedad de parámetros tales como naturaleza del tensioactivo noniónico, la relación tensioactivo catiónico:nonionico, tipo de solución acuosa, concentración de polímero y el peso molecular del polímero. Se han obtenido nanopartículas catiónicas polimericas utilizando estos nano-emulsiones como plantilla, utilizando un polímero preformado que era incorporado en la fase oleosa. Se confirmó la posibilidad de formar complejos entre nanopartículas seleccionadas y compuestos bioactivos,tales como ácido fólico y oligonucleótido de fosforotioato antisentido (ASO). Las características (tamaño y la carga superficial) de las nanopartículas y de los complejos formados con ácido fólico o ASO estaba en un rango que permitiria su aplicación como agentes terapéuticos. Los estudios in vitro de nanopartículas y de los complejos de nanopartículas:oligonucleótido revelaron que - las nanopartículas no son tóxicos para las células HeLa hasta una concentración de 3 mM - la concentración de especie catiónica de las nanoparticluas debe ser baja para obtener valores bajas de hemólisis y la presencia de ácido fólico unido a las nanopariculas contribuye a una hemólisis baja. - los complejos de nanopartícula: oligonucleótidos monstraban una inhibición de genes en ausencia de suero bovino fetal (FBS), por lo que son candidatos prometedores para la inhibición de genes in vitro. En la presencia de proteínas de suero, no se detectó ¿gene silencing¿ que impide el uso de estas nanopartículas para experimentos in vivo.