García Embid, Sonia
Martínez De La Fuente, Jesús (dir.) ; De Matteis, Laura (dir.)
Universidad de Zaragoza,
2022
Abstract: El uso de nanotransportadores para la encapsulación de diferentes moléculas ha sido explorado a lo largo de los últimos años para múltiples aplicaciones. Ha sido utilizado por ejemplo para la vehiculización de moléculas hidrofóbicas en medios acuosos (y de hidrofílicas en medios oléicos), la protección de moléculas sensibles o la inmovilización de diferentes moléculas en soportes.
Entre los diferentes tipos de nanotransportadores que han sido desarrollados, las nanocápsulas poliméricas han atraído la atención de multitud de investigadores debido a sus grandes ventajas. En esta tesis, nanoemulsiones recubiertas de polisacáridos han sido desarrolladas para su utilización como nanotransportadores de diferentes moléculas. Gracias a su versatilidad, estas nanocápsulas permiten la encapsulación de moléculas hidrofóbicas en el interior aceitoso, mientras que las moléculas hidrofílicas pueden ser atrapadas en la recubierta polimérica. Además, los componentes de las nanocápsulas pueden ser modificados a demanda de la aplicación final.
Las nanocápsulas desarrolladas han demostrado ser muy efectivas para la encapsulación de antibióticos como bedaquilina y daptomicina para su uso en el tratamiento de infecciones causadas por Mycobacterium tuberculosis y Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM), respectivamente. Han sido utilizadas también en un estudio exploratorio para la encapsulación del fármaco disulfiram y su utilización alternativa en el tratamiento del cáncer de páncreas e infecciones causadas por SARM. También han mostrado gran capacidad como soportes para la inmovilización de la enzima cloroperoxidasa así como la encapsulación de partículas magnéticas. Por último, también han sido desarrolladas nanocápsulas para la encapsulación de nanopartículas de vanadato de holmio para su utilización como agentes de contraste.
Todas las nanocápsulas desarrolladas han sido recubiertas con el polímero adecuado teniendo en cuenta la aplicación final y las necesidades que se debían cubrir. Tanto el quitosano como el alginato y el xantano han sido utilizados para este propósito de manera satisfactoria. Se han realizado las caracterizaciones fisicoquímicas así como las pruebas de eficacia necesarias para cada aplicación.
En todos los casos, estas nanocápsulas han demostrado tener una gran versatilidad como agentes nanotransportadores de diferentes fármacos, enzimas y nanopartículas así como ser capaces de modificar su superficie con diferentes polímeros para conseguir los requerimientos de la aplicación final.
Abstract (other lang.): The use of nanocarriers for the encapsulation of different molecules has been explored over the recent years for multiple applications. They have been used for the vehiculization of hydrophobic molecules in aqueous media (or hydrophilic ones in oily media), protection of sensitive molecules or immobilization of different molecules in supports. Among the different nanocarriers that have been developed, polymeric nanocapsules have attracted the interest of many researchers thanks to their great advantages. In this thesis, polysaccharide coated nanoemulsions have been developed as potential nanocarriers for the encapsulation of different molecules. Thanks to their versatility, these nanocarriers allow the encapsulation of hydrophobic in the oily core, while hydrophilic ones can be entrapped in the polymer coating. Besides, the components of the nanocapsules can be modified upon the needs of the final application. All the developed nanocapsules were coated with the adequate polymer depending on the final application and the characteristics that needed to be achieved. Both chitosan, alginate and xanthan were used successfully. The developed nanocapsules have proven to be very effective for the encapsulation of antibiotics such as bedaquiline and daptomycin used the treatment of Mycobacterium tuberculosis and Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) infections, respectively. An exploratory research has been also carried out to encapsulate the drug disulfiram for its repurposing for the treatment of pancreatic cancer and MRSA infections. The developed nanocapsules have shown great capability as immobilizing agents of the enzyme chloroperoxidase and the encapsulation of magnetic nanoparticles (NP). They have also been able to encapsulate holmium vanadate NP for their use as contrast agents. Physicochemical characterization as well as efficacy test for the different purposes were performed in all the cases. For all the tested applications, the developed nanocapsules showed great versatility for their use as nanocarriers of many different drugs, enzymes and nanoparticles as well as being able to modify the surface with different polymers to meet the application requirements.
Entre los diferentes tipos de nanotransportadores que han sido desarrollados, las nanocápsulas poliméricas han atraído la atención de multitud de investigadores debido a sus grandes ventajas. En esta tesis, nanoemulsiones recubiertas de polisacáridos han sido desarrolladas para su utilización como nanotransportadores de diferentes moléculas. Gracias a su versatilidad, estas nanocápsulas permiten la encapsulación de moléculas hidrofóbicas en el interior aceitoso, mientras que las moléculas hidrofílicas pueden ser atrapadas en la recubierta polimérica. Además, los componentes de las nanocápsulas pueden ser modificados a demanda de la aplicación final.
Las nanocápsulas desarrolladas han demostrado ser muy efectivas para la encapsulación de antibióticos como bedaquilina y daptomicina para su uso en el tratamiento de infecciones causadas por Mycobacterium tuberculosis y Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM), respectivamente. Han sido utilizadas también en un estudio exploratorio para la encapsulación del fármaco disulfiram y su utilización alternativa en el tratamiento del cáncer de páncreas e infecciones causadas por SARM. También han mostrado gran capacidad como soportes para la inmovilización de la enzima cloroperoxidasa así como la encapsulación de partículas magnéticas. Por último, también han sido desarrolladas nanocápsulas para la encapsulación de nanopartículas de vanadato de holmio para su utilización como agentes de contraste.
Todas las nanocápsulas desarrolladas han sido recubiertas con el polímero adecuado teniendo en cuenta la aplicación final y las necesidades que se debían cubrir. Tanto el quitosano como el alginato y el xantano han sido utilizados para este propósito de manera satisfactoria. Se han realizado las caracterizaciones fisicoquímicas así como las pruebas de eficacia necesarias para cada aplicación.
En todos los casos, estas nanocápsulas han demostrado tener una gran versatilidad como agentes nanotransportadores de diferentes fármacos, enzimas y nanopartículas así como ser capaces de modificar su superficie con diferentes polímeros para conseguir los requerimientos de la aplicación final.
Abstract (other lang.): The use of nanocarriers for the encapsulation of different molecules has been explored over the recent years for multiple applications. They have been used for the vehiculization of hydrophobic molecules in aqueous media (or hydrophilic ones in oily media), protection of sensitive molecules or immobilization of different molecules in supports. Among the different nanocarriers that have been developed, polymeric nanocapsules have attracted the interest of many researchers thanks to their great advantages. In this thesis, polysaccharide coated nanoemulsions have been developed as potential nanocarriers for the encapsulation of different molecules. Thanks to their versatility, these nanocarriers allow the encapsulation of hydrophobic in the oily core, while hydrophilic ones can be entrapped in the polymer coating. Besides, the components of the nanocapsules can be modified upon the needs of the final application. All the developed nanocapsules were coated with the adequate polymer depending on the final application and the characteristics that needed to be achieved. Both chitosan, alginate and xanthan were used successfully. The developed nanocapsules have proven to be very effective for the encapsulation of antibiotics such as bedaquiline and daptomycin used the treatment of Mycobacterium tuberculosis and Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) infections, respectively. An exploratory research has been also carried out to encapsulate the drug disulfiram for its repurposing for the treatment of pancreatic cancer and MRSA infections. The developed nanocapsules have shown great capability as immobilizing agents of the enzyme chloroperoxidase and the encapsulation of magnetic nanoparticles (NP). They have also been able to encapsulate holmium vanadate NP for their use as contrast agents. Physicochemical characterization as well as efficacy test for the different purposes were performed in all the cases. For all the tested applications, the developed nanocapsules showed great versatility for their use as nanocarriers of many different drugs, enzymes and nanoparticles as well as being able to modify the surface with different polymers to meet the application requirements.
Pal. clave: tecnologia de materiales
Titulación: Programa de Doctorado en Bioquímica y Biología Molecular
Plan(es): Plan 485
Nota: Presentado: 11 03 2022
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, , 2022
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Record created 2022-07-21, last modified 2022-07-21
