Diseño y preparación de nanocompuestos funcionalizados con ácido fólico y sus aplicaciones biomédicas

dc.contributor.advisor Martínez Ortega, Fernando
dc.contributor.advisor Páez Mozo, Edgar Alberto
dc.contributor.author Castillo León, John Jairo
dc.date.accessioned 2022-04-01T05:33:37Z
dc.date.available 2022-04-01T05:33:37Z
dc.date.created 2022-04-01T05:33:37Z
dc.date.issued 2022-04-01T05:33:37Z
dc.description.abstract La preparación de nanocompuestos funcionalizados con biomoléculas ha permitido su aplicación en la entrega de fármacos, detección y diagnóstico de enfermedades. En este trabajo se prepararon y caracterizaron nanotubos de carbono (NTC) y de péptido (NTP) funcionalizados con ácido fólico (AF) para: 1) el estudio de la actividad in vitro en células infectadas con Leishmania panamensis irradiadas con un láser infrarrojo cercano (IRC) y 2) la construcción de un biosensor electroquímico para la detección de células cancerígenas HeLa. Los nanotubos-AF fueron preparados por funcionalización covalente y no covalente y la unión nanotubo-AF se evidenció por métodos espectroscópicos (ultravioleta-visible (UV-Vis), fluorescencia, 2D-DOSY Espectroscopia Bidimensional de Difusión Ordenada (RMN) y Raman) y microscópicos (fluorescencia, Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) y Microscopia de Fuerza Atómica (AFM)). La internalización celular y la actividad antiparasitaria y citotóxica de los NTC-AF se determinó en células THP-1 no infectadas e infectadas con L. panamensis antes y después de irradiación con IRC. El biosensor para la detección de células HeLa se construyó acoplando el NTP-AF a un electrodo de grafeno. Los conjugados obtenidos presentaron: estabilidad química, alta solubilidad, baja toxicidad y presentaron tamaños nanométricoS de 2000 a 50 nm. Los NTC-AF alcanzaron una temperatura máxima de 44°C después de irradiarlos con IRC. Fueron internalizados por las células THP-1 (infectadas y no infectadas). El tratamiento de NTC-AF seguido de irradiación con IRC mostro baja o nula toxicidad. El electrodo de grafeno/NTP-AF registró un valor de corriente de 444 μA. Registró un nivel mínimo de detección de 250 células HeLa/mL para las células cancerígenas. Experimentos control mostraron la selectividad del biosensor los RF. Los nanotubos-AF fueron utilizados en la exploración de nuevas aplicaciones biomédicas, principalmente en el tratamiento de enfermedades infecciosas como la leishmaniasis y en el desarrollo de un biosensor electroquímico de células cancerígenas.
dc.description.abstractenglish Functionalization of nanostructures with biomolecules has allowed their use in a broad range of biomedical applications as: drug delivery, diagnostics and therapies of many diseases. In this work carbon nanotubes (CNT) and peptide nanotubes (PNT) functionalized with folic acid (FA) were prepared for the study of in vitro activity against cells infected with Leishmania panamensis irradiated with near infrared light (NIR) and for the construction of a biosensor for detection of HeLa cells. Nanotubes-FA were prepared by covalent and noncovalent methodologies and it was evidenced through spectroscopic (ultraviolet-visible (UV-Vis), fluorescence, 2D-DOSY NMR and Raman) and microscopic techniques (fluorescence, SEM, AFM). Phototermic effect of CNT-FA was studied measuring temperature (°C) after irradiation with NIR. Cell internalization, antiparasitic and citotoxic effect of CNT-FA was measured in THP-1 cells non infected and infected with L. panamensis before and after irradiation with NIR. The biosensor for cancer cell detection was prepared through the integration of PNT-FA in a graphene electrode. Nanotubes-FA showed: chemical stability, solubility, low toxicity and micro and nanometric size (2000-50 nm). CNT-FA reached a temperature of 44°C after irradiation with NIR. CNT-FA were internalized by THP-1 cells (infected and non infected) and showed an internalization percentage of 60% after 72 h of incubation. CNT-FA showed low values of toxicity below of 39% and low inhibition percentages below 22%. Nanotubes-FA were no toxic at dark conditions. Graphene electrode and graphene electrode/PNT-FA showed signal currents of 444 μA and 138 μA respectively. Biosensor showed a low limit of 250 HeLa cells/mL for cancer cells. Control experiments showed selectivity towards HeLa cells and FR. Functionalized nanotubes with FA were used in the exploration of new biomedical applications, mainly in the therapy of infectious diseases as leishmaniasis and in the construction of a biosensor for cancer cells.
dc.description.cvlac https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000254320
dc.description.degreelevel Doctorado
dc.description.degreename Doctor en Química
dc.description.orcid https://orcid.org/0000-0002-6751-2305
dc.format.mimetype application/pdf
dc.identifier.instname Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9650
dc.language.iso spa
dc.publisher Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty Facultad de Ciencias
dc.publisher.program Doctorado en Química
dc.publisher.school Escuela de Química
dc.rights http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.license Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by/2.5/co/
dc.subject Nanotubos De Carbono
dc.subject Nanotubos De Péptido
dc.subject Ácido Fólico
dc.subject Funcionalización
dc.subject Leishmaniasis
dc.subject Biosensor
dc.subject.keyword Carbon Nanotubes
dc.subject.keyword Peptide Nanotubes
dc.subject.keyword Folic Acid
dc.subject.keyword Functionalization
dc.subject.keyword Leishmaniasis
dc.subject.keyword Biosensor
dc.title Diseño y preparación de nanocompuestos funcionalizados con ácido fólico y sus aplicaciones biomédicas
dc.title.english Design and preparation of nanostructures functionaliazed with folic acid and biomedical applications.
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dc.type.hasversion http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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