Cell response to low-frequency magnetic rotation of Pt-Ni composite nanorods incorporated into NIH/3T3 fibroblasts
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Date
2017
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Abstract
Nanocilindros magnéticos pueden incorporarse dentro de células para manipularlas usando campos magnéticos externos, deformando estructuras intracelulares y membrana celular, con el objetivo de inducir la muerte celular. Sin embargo, nanopartículas ferromagnéticas tienden a aglomerarse antes de ser insertadas en las células, formando una dispersión no homogénea que impide la incorporación celular y que genera efectos citotóxicos. En este trabajo se evalúa la factibilidad de usar nanocilindros magnéticos compuestos de Ni-Pt para la manipulación celular, estudiando los efectos mecánicos y biológicos que generan al insertase y rotar magnéticamente a baja frecuencia dentro de fibroblastos. Como resultado, los nanocilindros de Ni-Pt mostraron mejores propiedades de dispersión que nanocilindros magnéticos de un solo material, ya que requieren menores tiempos de sonicación y presentan menos aglomeraciones. Los nanocilindros se incorporaron exitosamente en el citoplasma de cultivos celulares de fibroblastos NIH/3T3 y rotaron al aplicar un campo magnético rotatorio. Este tratamiento dañó la integridad de la membrana celular sólo cuando los nanocilindros y el campo magnético se aplicaron en conjunto. Por otro lado, los nanocilindros afectaron el funcionamiento normal de las células al inhibir la proliferación celular de forma dosis y tiempo dependiente, y al cambiar la morfología celular. Así, se demostró que la incorporación de Pt en la composición de nanocilindros magnéticos de Ni mejora sus propiedades de homogenización. La pérdida de integridad de membrana,luego de un corto reposo tras realizar el tratamiento, indica muerte celular necrótica. Dado aque ni la presencia de los nanocilindros ni del campo magnético afectó la integridad de membrana por sí mismos, se concluye que las fuerzas que ejercen los nanocilindros contra las estructuras celulares producen daño mecánico. Además, los nanocilindros de Ni-Pt mostraron tener un efecto citostático en fibroblastos NIH/3T3, al dañar su funcionamiento normal. Con este trabajo se contribuye al entendimiento de nanocilindros de Ni-Pt, de sus ventajas de dispersión y efecto biológico.
Description
Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2017