Creation date in repository: 2020-12-16
Abstract: Les nanopartícules (NP) utilitzades per al lliurament de terapèutiques tenen avantatges importants respecte a les quimioterapèutiques convencionals, ja que poden encapsular tant molècules hidròfiles com hidrofòbiques i proporcionar protecció física al fàrmac encapsulat. A més a més, presenten un lliurament millorat dels fàrmacs i acumulació específica del tumor gràcies a l'efecte de permeabilitat i retenció millorats (EPR). Tanmateix, la manca de normalització en la caracterització de les NP és un impediment important per a la seva aprovació per a aplicacions clíniques. Per aquest motiu, en aquest estudi s'han utilitzat tres tècniques diferents per a la caracterització de poli(àcid làctic-co-glicòlic) - polietilenglicol (PLGA-PEG) NP, per tal d'estandarditzar protocols experimentals per al desenvolupament de noves terapèutiques basades en nanomedicina. Aquestes tècniques consisteixen en Dispersió Dinàmica de Llum (DLS), Microscòpia de Reconstrucció Òptica Estocàstica (STORM) i Microscòpia Electrònica de Transmissió (TEM). Més concretament, els dos objectius principals són a) analitzar i comparar la uniformitat de mida de NP formulades manualment o utilitzant un dispositiu microfluídic, i b) quantificar l'eficàcia d'encapsulament d'aquests mètodes mitjançant STORM. El DLS va mostrar un augment del 75% de la mida mitjana de les NP en comparació amb STORM i TEM. L’amplada de la distribució a la meitat de l’alçada per a les diferents formulacions era de 20 nm en el cas de les formulacions amb el dispositiu microfluídic i de 35 nm per a les formulacions manuals. Així doncs, les NP són més homogènies i es controlen millor quan es formulen amb un dispositiu microfluídic, en termes de mida i de la distribució de la mida. A més a més, s'ha demostrat que STORM és un mètode útil per a la caracterització de NP i, més important, ha demostrat ser un mètode prometedor i més precís per quantificar l'eficàcia d'encapsulament a nivell d’una única partícula. Nanoparticles (NP) used for the delivery of therapeutics have significant advantages over conventional chemotherapeutics as they can encapsulate both hydrophilic and hydrophobic molecules and provide physical protection to the encapsulated drug. Additionally, they present enhanced delivery of the drugs and tumour specific accumulation thanks to the enhanced permeation and retention (EPR) effect. However, the lack of standardization in the characterization of the NP is a major impediment for their approval for clinical applications. For this reason, three different techniques have been used in this study for the characterisation of poly(lactic-co-glycolic acid)-polyethylene glycol (PLGA-PEG NP), in order to standardize experimental protocols for the development of novel nanomedicine-based therapeutics. These techniques consist of Dynamic Light Scattering (DLS), Stochastic Optical Reconstruction Microscopy (STORM) and Transmission Electron Microscopy (TEM). More specifically, the two main objectives were a) to analyse and compare the size uniformity of NP formulated either manually or using a microfluidic device, and b) to quantify the encapsulation efficiency of these methods by using STORM. DLS showed a 75% increase in the average size of the NPs when compared to STORM and TEM. The width in the half of the height for the different formulations was 20 nm in the case of the formulations with the microfluidic device and of 35 nm for the manual formulations. Thus, NPs were more homogeneous and better controlled when formulated using a microfluidic device, in terms of size and size distribution. Furthermore, STORM has been proven a useful method for NP characterisation and, more importantly, it has proven to be a promising and more precise method to quantify the encapsulation efficiency at a single particle level.
Subject: Bioquímica i biotecnologia
Language: en
Subject areas: Bioquímica i biotecnologia Biochemistry and biotechnology Bioquímica y biotecnología
Department: Bioquímica i Biotecnologia
Student: Izquierdo Lozano, Cristina
Academic year: 2019-2020
Title in different languages: Correlació de Microscòpia de Super-Resolució i Microscòpia Electrònica de Transmissió per a caracteritzar nanopartícules Correlating Super-Resolution Microscopy with Transmission Electron Microscopy to characterize nanoparticles Correlación de Microscopía de Super-Resolución y Microscopía Electrónica de Transmisión para caracterizar nanoparticulas
Work's public defense date: 2020-01-17
Access rights: info:eu-repo/semantics/openAccess
Keywords: nanopartículas, microscopía de electrónica de transmissión, microscopía de super-resolución nanoparticles, transmission electron microscopy, super-resolution microscopy nanopartícules, microscòpia de electrònica de transmissió, microscòpia de super-resolució
Confidenciality: No
TFG credits: 9
Title in original language: Correlating Super-Resolution Microscopy with Transmission Electron Microscopy to characterize nanoparticles
Project director: Poblet Icart, Maria Montserrat
Education area(s): Biotecnologia
Entity: Universitat Rovira i Virgili (URV)
Repositori URV