Desarrollo de catalizadores que mimetizan el comportamiento enzimático regulatorio del metabolismo en células tumorales

Ramis Gual, Juan
Hueso Martos, José Luis (dir.) ; Calzada Funes, Javier (dir.) ; Santamaría Ramiro, Jesús (dir.)

Universidad de Zaragoza, CIEN, 2020
Departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente,

Máster Universitario en Química industrial

Resumen: Las enzimas juegan un papel importante en el correcto funcionamiento del metabolismo humano, ya que actúan como catalizadores de reacciones bioquímicas. Presentan alta actividad catalítica y elevada especificidad. Al mismo tiempo ofrecen inconvenientes que dificultan su aplicación práctica tales como su elevado coste de preparación y purificación, una baja estabilidad y una disminución de su actividad catalítica en condiciones ambientales. En los últimos años, se ha incrementado el interés en evaluar la capacidad de distintos nanomateriales inorgánicos como catalizadores enzimáticos artificiales. Estos nanomateriales inorgánicos conocidos como nanozimas, presentan una serie de ventajas potenciales sobre sus análogos naturales que incluyen: i) una estructura robusta y con menor tendencia a la desactivación en condiciones de reacción exigentes como las que se pueden encontrar en entornos tumorales y ii) la posibilidad de síntesis y escalado a partir de precursores de menos coste y relativamente más abundantes. Por ello, estas nanozimas han pasado a ser consideradas como alternativas de gran interés en el campo de la Nanomedicina, ya sea como biosensores o como parte del tratamiento de enfermedades como el cáncer.
En este Trabajo de Fin de Máster se ha llevado a cabo el estudio sistemático de oxidación de glucosa, uno de los metabolitos con mayor incidencia en el desarrollo de células cancerosas. Para ello se ha seleccionado una enzima natural como la glucosa oxidasa (GOx) que cataliza la oxidación de la β-D-glucosa a δ-gluconolactona y un catalizador enzimático artificial de dióxido de titanio (P25-TiO2) formado en un 70% por anatasa y un 30% de rutilo. Asimismo, se ha evaluado el catalizador híbrido combinando ambos sistemas. Los principales resultados han demostrado una mayor actividad catalítica de los híbridos GOx-P25 tras irradiación a 365 y 405 nm, debido principalmente a las propiedades fotocatalíticas del P25 en la región del ultravioleta-visible.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master