Funcionalización de nanopartículas de magnetita para aplicaciones nanobiotecnológicas.

SELZER, SOLANGE M.; FERREYRA NANCY F.; VICO RAQUEL V.

La Plata, Buenos Aires

Jornada; Segundas Jornadas de Jóvenes Bionanocientíficxs.; 2020

Entre los materiales de escala nanométrica, las nanopartículas magnéticas (MNPs) de óxidos de hierro tipo magnetita son extensamente estudiadas para aplicaciones biotecnológicas de interés debido a su baja toxicidad y la sencillez de su síntesis, de relativo bajo costo [1]. Sus propiedades magnéticas y su alta relación superficie/volumen pueden ser aprovechadas para introducir diferentes tipos de moléculas que les otorguen estabilidad coloidal y especificidad para bioreconocimiento con la finalidad de aplicarlas en bioseparación (pudiendo manipularlas fácilmente por un campo magnético externo), agentes de contraste y biosensores [2]. El desarrollo de MNPs modificadas superficialmente con biomoléculas (anticuerpos, proteínas, enzimas, etc.) es de gran importancia, especialmente para aplicaciones de diagnóstico rápido y que permitan la detección temprana de enfermedades como cáncer [1]. Nuestro interés se centra en la incorporación de proteínas y carbohidratos en la superficie de las MNPs de magnetita, para su uso como plataformas en (bio)sensado y en estudios de interacción con membranas modelo [3]. En nuestro grupo se abordaron diferentes metodologías sintéticas que nos han permitido obtener una variedad de MNPs químicamente funcionalizadas como se muestra en la Figura. Los núcleos magnéticos son sintetizados mediante co-precipitación bajo condición controlada para lograr MNPs de 7-10 nm de diámetro. Las modificaciones superficiales se realizan, según el agente funcionalizante, por métodos in situ (a y b) o ex situ (c y d). Las estrategias que utilizamos para la modificación superficial son: 1) Unión directa empleando sales de diazonio con diferentes grupos funcionales, 2) silanizaciones y 3) entrecruzamiento químico de los grupos funcionales expuestos con formación, por ejemplo, de enlaces amida. Las MNPs se caracterizan empleando diversas metodologías, FTIR y XPS para identificar los grupos funcionales, DRX de polvo para caracterizar los núcleos magnéticos (fase cristalina y tamaño) y TGA para determinar el rendimiento de la funcionalización. Uno de los ejes de estudio es el análisis de la interacción de las MNPS funcionalizadas con modelos de membrana. El segundo es la incorporación superficial de la lectina Con A para evaluar la interacción de los nanomateriales con hidratos de carbono y glicoproteínas.