Multi-Component nanoparticles as bimodal contrast agents for mri and optical imaging of tumors
El objetivo de este proyecto es sintetizar una gama de nanopartículas de lantanidos con un núcleo de upconverting (UC), que se puede excitar en el rango de infrarrojo para emitir en el rango visible, cubierta con una capa activa de imágenes por resonancia magnética (MRI) dopada con iones raros, decoradas con moieties de objetivo, que ofrece un medio de objetivo a las células cancerosas que expresan receptores en exceso.
Además, se anclará un fármaco fotoactivo anti-cancer en entre los receptores y la superficie de la nanopartícula upconverting/MRI activa. La luz emitida por la nanopartícula activará al compuesto Pt basado en platino, que luego destruirá específicamente las células cancerosas.
Desarrollo de probes combinados para imágenes ópticas y resonancia magnética
- Sintesis de nanoprobas de lantanidos fluoruro (NaLnF4: Ln = Gd/Yb) activo-cúpula/activado-capa (AC/AS) de 20 a 30 nm de tamaño, co-dopados con los iones raros Yb3+ y Er3+/Tm3+ en el núcleo y Tb3+/Dy3+/Ho3+ en la capa. Estas nanopartículas se dispersarán en agua con la ayuda de la cápsula citrato. Una eficiente emisión luminescente upconvertida de los iones raros (Er3+/Tm3+) dopados en la matriz fluoruro permite la modalidad de imágenes ópticas para los probas. Simultáneamente, los Tb3+/Dy3+/Ho3+ presentes en la capa los hacen adecuados como agentes de contraste T2 para la RM.
Desarrollo de estrategias de objetivo específicas para nanopartículas en células cancerosas
Los componentes de objetivo (ácido folico, colesterol o RGD) que contienen grupos amino se anclarán en la superficie de las nanopartículas AC/AS UCNPs por reacción de condensación con los grupos carboxílicos libres en la superficie de los probas sintetizados.
Desarrollo de un agente terapéutico fototeranostico
Se sintetizará y acoplará el compuesto trans, trans-[Pt(N 3 ) 2 (OH 2 ) 2 (NH 2 R)(py)] a las nanopartículas AC/AS UCNPs por reacción de condensación y se determinará la capacidad de carga de Pt mediante AES-ICP. La luz azul emitida por el nanopartícula NaYb 0.99 Tm 0.01 F 4 debido a las transiciones 1 D 2 ? 3 H 6 , 1 D 2 ? 3 F 4 , 1 G 4 ? 3 H 6 de Tm 3+ en la excitación a 980 nm se utilizará para la activación fotochemica del compuesto Pt(II) en un objetivo específico. Este sistema puede permitir un alto grado de control de la eficacia terapéutica y, finalmente, conducir al diagnóstico y tratamiento simultáneos en aplicaciones clínicas.
Caracterización de los agentes bimodales mediante estudios espectroscópicos, fotofísicos y dispersión nuclear magnética proton
Las nanopartículas UCNPs se caracterizarán por análisis elemental, espectroscopía de infrarrojo (FT-IR), difracción de rayos X en polvo, dispersión luminírica y microscopía electrónica de transmisión (TEM). La dispersión luminírica determinará el tamaño de las NPs, mientras que la TEM identificará el tamaño y forma. Las concentraciones de lantanidos se determinarán mediante fluorescencia de reflexión total X (TXRF). Los estudios de luminescencia se realizarán aplicando un espectrofluorímetro estacionario, equipado con un diodo láser (980 nm). Un flash de lámpara de microsegundo de alta energía se utilizará para la medición de tiempos de vida, lo que será esencial para determinar el mecanismo de transferencia de energía entre los iones lantanidos. La eficacia de las nanopartículas como agentes de contraste MRI está relacionada con su capacidad para mejorar las tasas de relajación longitudinal y transversal del protón de agua, lo que se estudiará en colaboración con el Prof. L. Vander Elst (Universidad de Mons, Bélgica).