ensayo nanoparticulas de silice

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 1 UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER ESCUELA DE INGENIERIA METALURGICA NANOPARTíCULAS DE SíLICE Hoy en día, la humanidad se encuentra haciéndole frente a una enfermedad crónica que no respeta ed ad , se xo ni co nd icn si ca o so ci al , el ncer. Si n em ba rgo, la nanotecn ología ha mostrado un gran avance en el campo de la medicin a por medio de la cre aci ón de partí culas mi scu las , int eli gentes y complej as que bri ndan fun cio nes importantes como la capacidad de reconocer tumores y tratarlos selectivamente. Este avance en medicina nace a raíz de buscar la solución de uno de los problemas más gra ves: la poca sol ubili dad en agua que pre sen tan los fár macos antic ancer íge nos utilizados en terapias anticáncer. Para que puedan realizar su labor, deben ser tratados con sustancias que los ayuden a disolverse luego de ser ingeridos para que puedan ser absorbidos por las células cancerosas. Pero el agregado de estos disolventes no sólo disminuye la potencia y eficacia de los medicamen tos sino que tambié n producen efectos tóxicos indeseados en el paciente. Act ualmente, los cie ntí fic os de la UCLA de Calif orn ia NanoSyste ms Insti tut e y la Universida d Yonsei de Corea han comenzado a utilizar nanopartículas mesoporos as de sílice como vehículo para superar el problema de la insolubilidad en agua de muchos fármacos anti-cáncer e innovando con un mecanismo de activación que consiste en un núcleo magnético. Las nanopartículas mesoporosas de sílice son una forma de sílice y son biocompatibles. Los tipos más comunes de las nanopartículas son mesoporosos MCM-41 y SBA-15 1 ; cuyas aplicaciones se ven reflejadas en la administración de fármacos, tales como la doxorrubicina, utilizado en la quimioterapia del cáncer, este fármaco fue introducido en endocitosis en las células de cáncer de mama para realizar estudios preliminares en ratones. Los científicos apuesta n al desarrollo de este nuevo método debido al claro potencial que demuestran al utilizar un material que combina nanopartículas de sílice mesoporoso con 1   TERRES ROJAS, Eduardo. Tesis para obtener grado de Doctor en Ciencias Aplicadas. S.L.P. Octubre 2006. B I O M A T E R I A L E S

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UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERESCUELA DE INGENIERIA METALURGICA

NANOPARTíCULAS DE SíLICE

Hoy en día, la humanidad se encuentra haciéndole frente a una enfermedad crónica que

no respeta edad, sexo ni condición física o social, el cáncer. Sin embargo, la

nanotecnología ha mostrado un gran avance en el campo de la medicina por medio de la

creación de partículas minúsculas, inteligentes y complejas que brindan funciones

importantes como la capacidad de reconocer tumores y tratarlos selectivamente.

Este avance en medicina nace a raíz de buscar la solución de uno de los problemas más

graves: la poca solubilidad en agua que presentan los fármacos anticancerígenos

utilizados en terapias anticáncer. Para que puedan realizar su labor, deben ser tratados

con sustancias que los ayuden a disolverse luego de ser ingeridos para que puedan ser 

absorbidos por las células cancerosas. Pero el agregado de estos disolventes no sólo

disminuye la potencia y eficacia de los medicamentos sino que también producen efectos

tóxicos indeseados en el paciente.

Actualmente, los científicos de la UCLA de California NanoSystems Institute y la

Universidad Yonsei de Corea han comenzado a utilizar nanopartículas mesoporosas de

sílice como vehículo para superar el problema de la insolubilidad en agua de muchos

fármacos anti-cáncer e innovando con un mecanismo de activación que consiste en un

núcleo magnético.

Las nanopartículas mesoporosas de sílice son una forma de sílice y son biocompatibles.

Los tipos más comunes de las nanopartículas son mesoporosos MCM-41 y SBA-151;

cuyas aplicaciones se ven reflejadas en la administración de fármacos, tales como la

doxorrubicina, utilizado en la quimioterapia del cáncer, este fármaco fue introducido en

endocitosis en las células de cáncer de mama para realizar estudios preliminares en

ratones.

Los científicos apuestan al desarrollo de este nuevo método debido al claro potencial que

demuestran al utilizar un material que combina nanopartículas de sílice mesoporoso con

1  TERRES ROJAS, Eduardo. Tesis para obtener grado de Doctor en Ciencias Aplicadas.S.L.P. Octubre 2006.

B I O M A T E R I A L E S

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Zinc magnético dopado con nanocristales de óxido de hierro, junto con nanoválvulas que

ayudan a mantener las moléculas del fármaco en los poros. Cuando un estimulo de

campo magnético se aplica, las válvulas se abren y liberan el medicamento en las células

dañadas, es decir, una vez son introducidas las nanopartículas que llevan el doxorrubicina

(por medio de endocitosis) a las células del cáncer, estas son expuestas a un campo

magnético oscilante y produce la muerte celular, debido a que este produce un aumento

de calor que activa las nanoválvulas y permite la entrega del fármaco a las células..

La ventaja que ofrece la superficie mesoporosas del sílice, es la gran cantidad de poros

tubulares en los que se alojan los medicamentos a distribuir. “La naturaleza hidrofóbica

del interior de los poros, así como la capacidad de funcionalizar la superficie de sílice, con

funcionalidades hidrofílicas, hace que éstas partículas sean atractivas para la entrega de

medicamentos anti-cáncer; la adición de un núcleo magnético a las nanopartículas a base

de sílice, es de interés para sus posibles aplicaciones en la resonancia magnética, ya que

además del núcleo magnético puede ser útil como agente de contraste”2.

Este método se pretende usar en el tratamiento de cáncer de vejiga, de estomago,

pulmón, ovarios, tiroides, sarcoma de tejido blando mieloma múltiple y principalmente en

el de mama.

Las nanopartículas mesoporosas de sílice tienen la “capacidad de administrar

medicamentos contra el cáncer sólo a las células cancerosas sin afectar

las células sanas es de vital importancia"3 y  muestran dos propiedades

importantes: En primero lugar, su capacidad para acumularse en los tumores es

excelente. Y en segundo lugar, la mayoría de estas partículas se excreta a través de la

orina y las heces dentro de cuatro días. Estos resultados los arrojan estudios

biocompatibles llevados a cabo en ratones.

El empleo de nanopartículas de sílice mesoporosas como el método más prometedor 

para la liberación de agentes terapéuticos y de proyección de imagen en puntos precisos

de órganos (o incluso de grupos pequeños de células) finalmente tiene como el objetivo

la aplicabilidad en pacientes con cáncer después de realizadas las pruebas in vivo.

2 ZING, Jeffrey. Profesor de UCLA Facultad de Quimica y Bioquimica. Journal of theAmerican Chemical Society. Agosto 2010.3 CHEON, Jinwoo. Jefe de la división de la Nacional Nano-médico. Universidad de Yonsei.

 Journal of the American Chemical Society. Agosto 2010.

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UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERESCUELA DE INGENIERIA METALURGICA

ENSAYO SOBRE NANOPARTÍCULAS DE SÍLICEBIOMATERIALES

Presentado por:

DIANA CAROLINA ROJAS CASTAÑOCod. 2050794

A la Ingeniera:SANDRA JUDITH GARCIA VERGARA

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERFACULTA FISICO-QUIMICA

ESCUELA INGENIERIA METALURGICA Y CIENCIA DE MATERIALES2010

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