Informe final del proyecto: Desarrollo de nanopartículas con propiedad de conversión ascendente para potenciales aplicaciones biomédicas

Abstract

El cáncer es una de las causas principales de muerte en todo el mundo, siendo el responsable de casi 10 millones de fallecimientos en 2020. Las terapias de uso más común para el tratamiento de varios tipos de cáncer son la quimioterapia y la radioterapia, y ampliamente conocidos son sus efectos secundarios. Buscando minimizar estos efectos y aumentar la eficacia de estas terapias, se investiga constantemente en el desarrollo de nuevas alternativas de tratamiento. Una de estas últimas es la terapia fotodinámica, que se considera un tratamiento prometedor y poco invasivo, y que actualmente se utiliza en el tratamiento de ciertos tipos de neoplasmas. La terapia fotodinámica involucra tres componentes; una fuente de luz específica, un fotosensibilizador y un sustrato (células) que contiene oxígeno y que al interaccionar con el fotosensibilizador produce especies reactivas de oxígeno, las cuales son citotóxicas. Debido a los fotosensibilizadores disponibles, se utiliza en general radiación de la región UV-visible en el tratamiento de cáncer de piel o de otras enfermedades superficiales, lo que limita su posible aplicación a zonas más profundas. En esta tesis se estudia la posibilidad utilizar nanopartículas de fluoroperoskitas (matriz KMgF3) dopadas con Tierras Raras y con Metales de Transición que confieren la propiedad de conversión ascendente y por tanto la utilización de radiación IR de mayor penetración. Para ello, las nanopartículas fueron sintetizadas mediante el método solvotérmico. Se estudiaron distintas condiciones de síntesis y a partir del análisis del tamaño de partícula usando la técnica de difracción de rayos X y la microscopía electrónica de transmisión, se establecieron, utilizando herramientas estadísticas, las mejores condiciones de síntesis que permiten tener un tamaño de partícula menor a 50 nm. Esto demuestra que son adecuadas para la aplicación deseada. Posteriormente se prepararon nanopartículas dopadas con Eu3+, Mn2+, Nd3+. Las propiedades ópticas de estas nanopartículas dopadas fueron estudiadas mediante reflectancia difusa, espectros de excitación y emisión correspondientes. A partir del análisis de los resultados se demostró el proceso de conversión ascendente en las muestras dopadas con Nd3+ y la emisión característica de Mn2+ necesarias para la aplicación. El sistema elegido permitiría ser utilizado en la preparación de nanopartículas para aplicaciones en la terapia fotodinámica.