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http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/118| Determinación de la concentración optima de nanodiamantes en solución acuosa para bioimagen de células HeLa | |
| MONICA ALESSANDRA ACOSTA ELIAS | |
| MARTIN RAFAEL PEDROZA MONTERO Jose Garcia Sole | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Fluorescent nanodiamonds constitute a new class of nanoprobes with excellent
perspectives for biomedical applications. They produce a broad emission spectrum
partially matching the biological window for high tissue penetration which can be excited
in the visible region but also in the biological window by means of two-photon excitation
processes, and so giving chance for high resolution multi-photon fluorescence imaging
at sub-cellular resolution scale. Because of its carbon based structure nanodiamons
(NDs) are highly biocompatible and, if properly coated, display low toxicity. The NDs
fluorescence spectrum is due to the so called nitrogen-vacancy (N-V) color centers,
which are highly photostable color centers formed by local charge compensating
defects because of the typical presence of nitrogen impurity ions in the host
nanocrystals.
In this work we have determined that the N-V emission spectrum of detonation
NDs is strongly dependent on the NDs/water relative concentration as a result of
radiative energy transfer among NDs. This effect has an important influence on the
intensity and shape of the NDs fluorescence and so it can play an important role in the
applications of NDs for bioimaging and nano-thermometry. Based on this effect the
optimal NDs/aqueous media solution for HeLa cancer cell fluorescence imaging has
been determined. Then this optimal solution has been incubated in HeLa cancer cells at
different times and these were imaged by fluorescence microscopy. The images could
be properly separated from those due to autofluorescence by means of adequate
optical filtering. These studies were performed for three differently coated detonation
NDS and the related citotoxicity of them was also investigated. Los recientes avances tecnológicos en la generación de diversos tipos de nanopartículas muestran excelentes perspectivas en aplicaciones biomédicas. Un ejemplo de estos materiales usados en aplicaciones biomédicas son los liposomas, las micelas poliméricas, nanopartículas inorgánicas, nanorods, puntos cuánticos y nanodiamantes; que constituyen una nueva clase de nanosondas. En dimensiones nanométricas las partículas presentan propiedades físicas, químicas y ópticas excepcionales que son distintas de las propiedades en macromoléculas. Los nanodiamantes (NDs) que se utilizan en este proyecto son sintetizados por el método de detonación DND (Detonation Nanodiamonds por sus siglas en inglés) y se obtienen a gran escala a través de la detonación de explosivos que contienen carbono, dando como producto partículas de aproximadamente 5 nm con una distribución de tamaño uniforme, una buena capacidad de funcionalización de su superficie, excelente biocompatibilidad y baja citotoxicidad. Los nanodiamantes producen un amplio espectro de emisión que coincide con la ventana biológica. Para una alta penetración en el tejido, estas deben ser excitadas en el visible pero también en la ventana biológica mediante un proceso de excitación de dos fotones, permitiendo una alta resolución de las imágenes fluorescentes en la escala de resolución subcelular. El espectro de fluorescencia de los NDs es debido a los centros de color nitrógeno-vacancia (NV). En este trabajo se determinó el efecto que tiene la concentración de nanodiamantes en el espectro de los centro NV como resultado de un proceso de transferencia radiativa entre los NDs. Este efecto tiene una influencia importante en la intensidad y la forma de los espectros de fluorescencia de dichas nanopartículas, por lo que juega un papel importante en las aplicaciones de los NDs para bioimagen y nanotermometría. En base a este efecto han sido investigadas las soluciones óptimas para el estudio de las células HeLa mediante el uso de imágenes fluorescentes. En dichas células se realizaron incubaciones celulares para evaluar el grado de internalización celular en los cuales se obtuvieron resultados favorables. | |
| 2012-10 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| BIOQUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Ciencia de Materiales |
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| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| Tesis Mónica Alessandra Acosta Elias.pdf | 2.87 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |