Liposomes as versatile tools: nanoreactors, membrane models and drug delivery carriers.

Autor/a

Clergeaud Veiga, Gael

Director/a

Ortíz Rodríguez, Mayreli

O'sullivan, Ciara

Fecha de defensa

2014-12-16

Depósito Legal

T 154-2014

Páginas

190 p.



Departamento/Instituto

Universitat Rovira i Virgili. Departament d'Enginyeria Química

Resumen

Les molècules lipídiques poden formar nombroses estructures supramoleculars a través de les seves propietats d’autoacoblament en ambients aquosos. Una de les estructures més explorades, els liposomes, son formades quan les bicapes lamelars s’encorben en vesícules tancades amb un nucli aquós al seu interior. Aquesta particular organització, que ofereix ambients hidrofílic (nucli) i hidrofòbic (dins de la membrana) per poder transportar molècules polars i apolars, juntament amb la seva naturalesa biocompatible, biodegradable i no immunogènica, fa que els liposomes siguin una de les pedres angulars de la nanobiotecnologia. En conseqüència, els liposomes han estat àmpliament establerts com a eines versàtils en un gran nombre d’aplicacions, incloent productes farmacèutics, cosmètics, tecnologia dels aliments, com a models de membranes biològiques, com amplificadors de senyal en ciències analítiques, nanoreactors, eines de diagnòstic i un ampli etcètera. En aquest treball hem demostrar l’ús dels liposomes com a nanoreactors o plantilles per la síntesis de nanopartícules metàl·liques de forma i mida controlada. A més, els liposomes també s’han utilitzat com a models de membrana que imiten la membrana plasmàtica de la cèl·lula per la determinació de la activitat ionòfora de diferents compostos fenòlics dietètics fins al zinc. Per últim, ha estat explorada la capacitat dels liposomes pel transport i la entrega de medicaments amb la finalitat de desenvolupar el potencial dels liposomes, sensibles a la degradació específica per un enzim, com a vehicles de fàrmacs per la encapsulació d’oxaliplatí pel tractament del càncer de colon. En resum, el treball presentat en aquesta tesi doctoral enforteix la visió dels liposomes com eines versàtils que poden ser utilitzades en diferents aplicacions científiques.


Las moléculas lipídicas pueden formar numerosas estructuras supramoleculares gracias a sus propiedades de auto ensamblaje en ambientes acuosos. Una de las estructuras más exploradas, los liposomas, son formados cuando bicapas laminares se curvan produciendo vesículas cerradas con un núcleo acuoso en el interior. Esta particular organización, la cual ofrece ambientes hidrófilos (en el núcleo) e hidrófobos (dentro de la membrana) para poder transportar moléculas polares y apolares, junto con su naturaleza biocompatible, biodegradable y no inmunogenica, hace que los liposomas sean una de las piezas claves en el ámbito de la nanobiotecnologia. En consecuencia, los liposomas han sido ampliamente establecidos como herramientas versátiles en un gran número de aplicaciones, incluyendo productos farmacéuticos, cosméticos, tecnología de los alimentos, como modelos de membranas biológicas, amplificadores de señal en ciencias analíticas, nanoreactores, herramientas de diagnóstico y un amplio etcétera. En este trabajo hemos demostrado el uso de liposomas como nanoreactores o plantillas para la síntesis de nanopartículas metálicas de forma y tamaño controlada. Además, los liposomas también se utilizaron como modelos de membrana que imitan la membrana plasmática de la célula para la determinación de la actividad ionófora de varios compuestos fenólicos dietéticos hacia el zinc. Por último, la capacidad de los liposomas para el transporte y entrega de medicamentos ha sido explorada con el fin de desarrollar el potencial de liposomas que son sensibles hacia la degradación específica por una enzima como vehículos de fármacos para la encapsulación de oxaliplatino para el tratamiento del cáncer de colon. En resumen, el trabajo presentado en esta tesis doctoral fortalece la visión de los liposomas como herramientas versátiles que pueden ser utilizadas en diferentes aplicaciones científicas.


Lipid molecules can form numerous supramolecular structures through their self-assembly properties displayed within aqueous environments. One of the most explored structures, the liposomes, are formed when lamellar bilayers bend into closed vesicles containing an aqueous core inside. This particular structural organization, offering hydrophilic (core) and hydrophobic (within the membrane) environments to carry both polar and non-polar molecules,as well as their biocompatible, biodegradable and non-immunogenic properties, make liposomes as one of the cornerstones of nanobiotechnology. Consequently, liposomes have been extensively established as versatile tools in a large number of applications including pharmaceutics, cosmetics, food technology, models as biological membranes, signal amplifiers in analytical sciences, nanoreactors, diagnosing tools and a wide so on. In summary, the work presented in this doctoral thesis strengthens the view of liposomes as versatile tools that can be used in many different scientific applications. Liposomes were exploited as nanoreactors or templates for the shape and size controlled synthesis of metal nanoparticles. Furthermore, liposomes were used as membrane models that mimic the cell plasma membrane for the determination of zinc ionophore activity of several dietary phenolic compounds. Ultimately, the ability of liposomes to carry and delivery drugs was explored in order to investigate the potential of enzyme-degradable liposomes as drug carriers for the encapsulation of oxaliplatin to effectively enhance its pharmacokinetics for the treatment of colon cancer. In summary, the work presented in this thesis strengthens the vision of liposomes as a versatile tool that can be used in different scientific applications.

Palabras clave

Liposoma; Aplicació; Nanopartícula; Ionofor; Aplicación; Liposome; Application; Nanoparticle

Materias

54 - Química; 577 - Bioquímica. Biología molecular. Biofísica; 615 - Farmacología. Terapéutica. Toxicología. Radiología; 62 - Ingeniería. Tecnología

Documentos

Tesi Gael Clergeaud Veiga.pdf

8.072Mb

 

Derechos

ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

Este ítem aparece en la(s) siguiente(s) colección(ones)