Nanocatalizadores basados en cobre y hierro: síntesis y evaluación como enzimas artificiales en condiciones de interés para terapia contra el cáncer.

Lanz Andrés, Inés Eugenia
Martos Hueso, José Luis (dir.) ; Aletá Bonet, Javier (dir.)

Santamaría Ramiro, Jesús Marcos (ponente)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2022
Departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente, Área de Ingeniería Química

Graduado en Ingeniería Química

Resumen: Actualmente, el cáncer es una de las principales causas de mortalidad a nivel mundial. Se pronostica, que para el año 2040 habrá un total de 28.4 millones de casos de cáncer, dato muy superior a los 19.3 millones diagnosticados durante el año 2020. Según la Organización Mundial de la Salud, uno de cada dos hombres y una de cada tres mujeres sufrirán cáncer a lo largo de su vida. Existen una serie de terapias en el ámbito oncológico que intentan frenarlo o eliminarlo por completo, como son la cirugía, la quimioterapia o la radioterapia, muy conocidas actualmente, al igual que también lo son los efectos secundarios que producen. Por otro lado, existen nuevas vías en desarrollo como la Nanotecnología. Desde el comienzo del s. XXI se han desarrollado nuevas herramientas y terapias basadas en nanomateriales a partir del estudio e investigación del microambiente tumoral. El objetivo principal de este trabajo es la síntesis de nanocatalizadores basados en cobre y hierro, así como la evaluación de su respuesta catalítica en las condiciones químicas en las que se encuentran una gran variedad de tumores sólidos. El estudio de la respuesta catalítica se ha llevado a cabo empleando la reacción de oxidación de la molécula de TMB en presencia de peróxido de hidrógeno, H2O2, una molécula encontrada en concentraciones relativamente altas en el microambiente tumoral. Los catalizadores sintetizados en este trabajo están basados en Cu y Fe, pero dispuestos de distintas maneras. En concreto, se han sintetizado nanopartículas de óxidos mixtos (CuFe2O4), sulfuros mixtos (CuFeS2), hexacianoferratos mixtos (Cu2Fe (CN)6) y nanopartículas poliméricas con centros atómicos de Cu y Fe. El fin último de este trabajo es encontrar el catalizador de Cu y Fe cuyas propiedades catalíticas sean más óptimas en las condiciones del microambiente tumoral. Todos los catalizadores han mostrado un comportamiento catalítico análogo al de una enzima, por lo que ha sido posible obtener parámetros catalíticos típicos de enzimas naturales (Velocidad máxima de reacción, VMax; constante de Michaelis-Menten, KM y constante catalítica kcat) a partir del ajuste de los datos experimentales a las funciones de Michaelis-Menten y Lineweaver-Burk. Ello ha permitido realizar una comparación exhaustiva de todos los catalizadores en función de la disposición y composición de los centros de Cu y Fe. Este trabajo puede servir de referenciapara realizar este tipo de estudios catalíticos sistemáticos con el fin último de aportar nuevo conocimiento sobre el comportamiento de nanocatalizadores heterogéneos en condiciones del microambiente tumoral.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado