Óxido de grafeno químicamente modificado para bioaplicaciones

Abstract

[Resumen] Con el objetivo de diseñar una nueva familia de agentes de contraste para imagen por resonancia magnética, en este trabajo de fin de máster se ha llevado a cabo la síntesis de derivados de óxido de grafeno equipados con iones paramagnéticos de Fe+3. Concretamente, se han sintetizado dos tipos de nanomateriales basado en óxido de grafeno ultrapequeño (usGO). El primero de estos nanomateriales se preparó mediante la incubación del usGO con la sal de Fe3+. De esta forma el ión metálico se una directamente al GO mediante una interacción directa con los grupos oxigenados del usGO. En el segundo tipo, la unión del metal al usGO se logró a través de un sideróforo orgánico selectivo al ión Fe3+ (deferoxamina B). Para la síntesis de este segundo nanomaterial se llevaron a cabo dos estrategias. En la primera de ellas, el sideróforo DFO se complejó con el hierro en una primera etapa y luego el complejo fue anclado covalentemente al usGO. En la última estrategia, el usGO se trató con el sideróforo DFO para anclarlo covalentemente. A continuación, se trató el nanomaterial modificado con una sal de Fe3+ para unir el metal. Los nanomateriales sintetizados en este TFM fueron caracterizados mediante: espectroscopía UV-vis, ICP-MS, TEM, AFM, IR, Raman; TGA y potencial z.

[Resumo] Co obxectivo de deseñar unha nova familia de axentes de contraste para a imaxen por resonancia magnética, neste traballo de fin de máster realizouse a síntese de derivados de óxido de grafeno equipados con ións paramagnéticos Fe3+. En concreto, sintetizáronse dous tipos de nanomateriais baseados en óxido de grafeno ultrapequeno (usGO). O primeiro destes nanomateriais preparouse incubando usGO coa sal Fe3+. Deste xeito, o ión metálico únese directamente ao GO mediante unha interacción directa cos grupos osixenados de usGO. No segundo tipo, a unión do metal a usGO conseguiuse mediante un sideróforo orgánico selectivo para o ión Fe3+ (deferoxamina B). Para a síntese deste segundo nanomaterial leváronse a cabo dúas estratexias. No primeiro, o sideróforo DFO foi complexado con ferro nunha primeira etapa e despois o complexo uniuse covalentemente a usGO. No último enfoque, usGO foi tratado co sideróforo DFO para ancoralo covalentemente. Despois, o nanomaterial modificado foi tratado cunha sal Fe3+ para unir o metal. Os nanomateriais sintetizados neste TFM caracterizáronse por espectroscopia UV-vis, ICP-MS, TEM, AFM, IR, Raman; TGA e potencial z.

[Abstract] With the aim of designing a new family of contrast agents for magnetic resonance imaging, the synthesis of graphene oxide derivatives equipped with paramagnetic Fe3+ ions were carried out in this master's thesis. Specifically, two types of ultra-small graphene oxide (usGO) based nanomaterials have been synthesized. The first of these nanomaterials was prepared by incubating usGO with a Fe3+ salt. In this way, the metal ion binds directly to the GO through a direct interaction with the oxygenated groups of the usGO. In the second type, the binding of the metal to the usGO was achieved through an organic siderophore selective to the Fe3+ ion (deferoxamine B). For the synthesis of the second nanomaterial, two strategies were carried out. First, the DFO siderophore was complexed with Fe3+ in a first step and then the complex was covalently bonded to usGO. In the latter approach, usGO was treated with DFO siderophore to covalently anchor it. Then, the modified nanomaterial was treated with an Fe+3 salt to bind the metal. The nanomaterials synthesized in this TFM were characterized by: UV-vis, ICP-MS, TEM, AFM, IR, Raman, TGA and Z-potential spectroscopy.