O câncer colorretal (CRC) é um tumor maligno que afeta o intestino grosso e o reto, o tipo de câncer mais comum do trato gastrointestinal, o terceiro mais comumente diagnosticado no mundo e a segunda principal causa de morte relacionada ao câncer nos Estados Unidos. Hoje em dia, os procedimentos terapêuticos disponíveis para este tipo de câncer são limitados e ineficazes. A radioterapia convencional não é uma abordagem comumente utilizada no tratamento de CRC, devido ao fato de que os movimentos peristálticos dificultam o direcionamento da radiação ionizante e, assim, este tipo de tratamento é utilizado como adjuvante e paliativo para controlar sintomas. Portanto, a intervenção cirúrgica é a opção terapêutica primária contra esta doença. As pesquisas com base na combinação de radioisótopos e sistemas carreadores nanoestruturados têm demonstrado resultados significativos na melhoria da seletividade de ação, bem como na redução da dose de radiação nos tecidos saudáveis. As nanopartículas de sílica mesoporosa MCM-41 têm características únicas, tais como elevada área superficial e diâmetros de poros bem definidos, fazendo destas nanopartículas um candidato ideal como carreador de agentes terapêuticos. A funcionalização desses carreadores com moléculas específicas tem sido utilizada como uma forma de direcionar essas partículas para as regiões desejadas, aumentando o acúmulo dessas partículas nos tecidos-alvo e diminuindo o efeito adverso em tecidos sadios. Uma molécula específica de destaque é o aptâmero anti-CEA, que é uma porção de cadeia de DNA que tem a capacidade de se ligar e reconhecer receptores de antígeno carcinoembriogênico superexpressos em células de tumor colorretal. Assim, o objetivo deste trabalho consistiu em sintetizar e caracterizar nanopartículas de sílica mesoporosa MCM-41, funcionalizadas com aptâmero anti-CEA e conjugados com ítrio-90 ou gadolínio-159 e avaliar esses sistemas como potenciais agentes terapêuticos. As nanopartículas foram sintetizadas através do método de sol-gel. As amostras foram caracterizadas através das técnicas de espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS), espectroscopia de correlação de fótons (PCS), análise de potencial zeta, análise termogravimétrica (TGA), análise elementar (CHN), adsorção de nitrogênio (BET) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e de varredura (SEM). A capacidade de incorporar íons Y+3 e Gd+3 foi determinada in vitro, utilizando diferentes proporções (1:1 e 1:3 v/v) de YCL3 e Gd203 e nanopartículas de sílica dispersas em água MilliQ. Os íons não incorporados foram removidos por ultracentrifugação e a concentração de íons no sobrenadante foi determinada por espectrometria de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado (ICP-AES). A viabilidade celular foi avaliada por um ensaio MTT colorimétrico no qual foram usadas células específicas de câncer colorretal T84. Os resultados mostraram que as nanopartículas foram sintetizadas com sucesso, obtendo nanopartículas com morfologia esférica, tamanho de partícula de 400 nm, PDI (índice de Polidispersividade) 0,1, potencial zeta de -25,8 meV , arranjo hexagonal de poros com diâmetros de 3 nm e área superficial de 1.400 m2.g-1. Os resultados do ensaio de viabilidade celular sugerem o uso de nanopartículas incorporadas com radioisótopos como potenciais agentes terapêuticos. / Colorectal cancer (CRC) is a malignancy that affects large intestine and rectum, and it is the most common malignancy of the gastrointestinal tract, the third most commonly diagnosed type of cancer in the world and the second leading cause of cancer-related death in the United States. Nowadays, available therapeutic procedures for this type of cancer are limited and ineffective. Conventional radiotherapy is not an often used approach in the treatment of CRC due to the fact that peristaltic movements hamper the targeting of ionizing radiation and this type of treatment is used as adjuvant and palliative to control symptoms. Therefore, surgical intervention is the primary therapeutic choice against this disease. Researches based on the combination of radioisotopes and nanostructured carriers systems have demonstrated significant results in improving the selectivity action as well as reducing the radiation dose into healthy tissues. MCM-41 mesoporous silica nanoparticles have unique characteristics such as high surface area and well-defined pore diameters making these nanoparticles an ideal candidate of therapeutic agent carrier. Thus, the objective of this work is to synthesize and characterize MCM-41 mesoporous silica nanoparticles conjugated with yttrium-90 and gadolinium-159 and evaluate this system as a potential therapeutic agent. The nanoparticles were synthesized via sol-gel method. The sample was characterized using FTIR, SAXS, PCS, Zeta Potential analysis, Thermal analysis, CHN elemental analysis, nitrogen adsorption, scanning and transmission electron microscopy. The ability to incorporate Y+3 and Gd+3 ion was determined in vitro using different ratios (1:1, 1:3, 1:5 v/v) of YCL3 and Gd2O3 and silica nanoparticles dispersed in saline, pH 7.4. The non-incorporated Y+3 and Gd+3 ions were removed by ultracentrifugation procedure and the concentration of ions in the supernatant was determined by ICP-AES. Cell viability was assessed by colorimetric MTT assay in which specific colorectal cancer cells T84 were used. The results showed that the nanoparticles were successfully synthesized, obtaining nanoparticles with spherical morphology, particle size of 400 nm, PDI 0,1, zeta potential of -25, 8 meV, hexagonal arrangement of pores with 3 nm diameters and superficial area of 1400 m2.g-1. Cell viability assay results suggest the use of incorporated nanoparticles as a potential therapeutic agent.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:bdtd.cdtn.br:190 |
| Date | 14 March 2014 |
| Creators | Carolina de Aguiar Ferreira |
| Contributors | Edésia Martins Barros de Sousa, Fernando Soares Lameiras, Marivalda de Magalhães Pereira |
| Publisher | CNEN - Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, Belo Horizonte, CTMA - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais, CDTN, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do CDTN, instname:Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, instacron:CDTN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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