Puntos cuánticos de carbono multifuncionales como potenciales agentes teragnósticos

Abstract

Los puntos cuánticos de carbono (PCC) constituyen un campo de investigación de creciente interés en nanomedicina debido a sus propiedades fluorescentes y estabilidad, así como también baja toxicidad y alta biocompatibilidad. Los PCC pueden ser utilizados para terapia fotodinámica, mediante la generación de especies reactivas del oxígeno (ROS) en sitios específicos cuando son expuestos a una fuente externa de radiación electromagnética con una frecuencia específica, lo cual los vuelve potenciales agentes para tratar enfermedades cutáneas. Nuestro objetivo consiste en sintetizar y caracterizar PCC de fuentes de carbono natural como potenciales biomarcadores y agentes fototerapéuticos para el tratamiento tópico de cáncer de piel. En el presente trabajo se sintetizaron PCC a partir de extractos de sandía y arándanos deshidratados. Además se prepararon stocks de PCC dopados a partir de ambas fuentes mediante el agregado de urea como fuente de nitrógeno. La síntesis se realizó utilizando un reactor de acero y teflón, donde las muestras son sometidas a un proceso de oxidación solvotermal a presiones y temperaturas elevadas. Para eliminar el exceso de material particulado se centrifugaron las muestras y se las filtró por 0,22 μm.Las propiedades ópticas de los PCC se caracterizaron mediante espectroscopía UV-Visible y fluorescencia estacionaria y resuelta en el tiempo. El agregado de urea dentro del proceso de síntesis estabiliza las propiedades fotofísicas y aumenta la intensidad de la emisión en los diferentes PCC. Mediante microscopía TEM se estimó que los PCC presentan tamaños de entre 10 y 30 nm dependiendo de la fuente de síntesis. La generación de ROS fue determinada indirectamente mediante consumo de oxígeno (por formación de oxígeno singlete) en suspensiones de PCC irradiadas a 400 nm. Para detección de radicalanión superóxido se utilizó el kit enzimático Colestat durante irradiación a 505 nm. Si bien no se observó generación de anión superóxido, se detectó consumo de oxígeno molecular, principalmente en muestras dopadas. Estos resultados demuestran que estos PCC presentan potencial para aplicaciones teragnósticas.