Desarrollo de nanopartículas magnéticas optimizadas para uso biomédico en hipertermia por radiofrecuencia, y prueba de concepto en células de microglía

Celorrio Aranda, Laura
Goya Rossetti, Gerardo Fabián (dir.) ; Sanz Sagué, Beatriz (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2017
Departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente,

Graduado en Ingeniería Química

Resumen: La Hipertermia Magnética (HM) es una terapia oncológica basada en el calentamiento de tumores mediante la aplicación remota de un campo magnético de radiofrecuencia sobre nanopartículas magnéticas (NPMs) previamente incorporadas al tejido diana. La interacción magnética entre NPMs y campo resulta en la generación de calor, elevando la temperatura local hasta 42ºC – 45ºC e induciendo la muerte de las células diana. Las potenciales aplicaciones de las NPMs dependen en gran medida del diseño de nuevas partículas con gran capacidad de producir calor bajo la acción de campos magnéticos. En este trabajo se sintetizaron y caracterizaron diferentes muestras coloidales compuestas por NPMs de MnFe2O4 con el fin de seleccionar las que posean las propiedades óptimas para HM, maximizando la absorción específica de potencia (SPA) y minimizando su citotoxicidad para células microgliales BV2. Estudios teóricos recientes que sugieren que las interacciones dipolares debidas a la aglomeración intracelular de las NPMs en condiciones in vitro resultan ser la causa principal de cambios en la relajación magnética, lo que conlleva la disminución del SPA. Para confirmar estas hipótesis, realizamos una prueba de concepto para la HM in vitro: la generación de cadenas de NPMs internalizadas en el citoplasma celular (aplicando campos magnéticos continuos durante el crecimiento) y la comparación de su eficiencia de calentamiento (SPA) con la correspondiente a las NPMs agregadas en el citoplasma. Mediante el diseño experimental propuesto hemos confirmado que la aglomeración de NPMs en el interior celular resulta en menores valores de SPA que en el coloide original. Este proceso pudo ser revertido mediante la formación de cadenas que evitan los aglomerados en el interior celular. Estos experimentos constituyen una base experimental inicial para desarrollar modelos físicos de absorción de potencia, que permita la optimización de los parámetros más relevantes en hipertermia magnética clínica, minimizando el daño en los tejidos sanos.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado