Multifunctional magnetoliposomes containing magnetic and gold nanoparticles as nanocarriers for lactoferrin

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Mélanie Rodrigues
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1822/84572
Resumo: Dissertação de mestrado em Biofísica e Bionanossitemas
id RCAP_1c637b98660748282fc8d4f616096ae1
oai_identifier_str oai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/84572
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Multifunctional magnetoliposomes containing magnetic and gold nanoparticles as nanocarriers for lactoferrinMagnetolipossomas multifuncionais contendo nanopartículas magnéticas e de ouro como nanotransportadores de lactoferrinaPlasmonic magnetoliposomesLactoferrinCytotoxicityCancer therapyDual hyperthermiaMagnetolipossomas plasmónicosLactoferrinaCitotoxicidadeTerapia do cancroHipertermia dualCiências Naturais::Outras Ciências NaturaisDissertação de mestrado em Biofísica e BionanossitemasNanotechnology combined with medicine provide new approaches to target drugs and mitigate the side effects of current cancer treatments. Plasmon magnetoliposomes are promising nanosystems for dual hyperthermia (magneto-photothermal) and local chemotherapy. The combination of magnetic and gold nanoparticles in a single nanosystem (multifunctional liposomes) enables greater efficiency, allowing reaching deep tumors and using hyperthermia as a therapeutic approach. In addition, it allows targeted and controlled release of encapsulated drugs. Lactoferrin (Lf) is a milk-derived protein that exhibits a powerful anticancer activity against several types of cancer. Since this molecule is susceptible to degradation in the gastrointestinal tract and since its properties depend on its tertiary structure, which is compromised during digestion, the encapsulation of Lf provides an added value to potentiate its effects. In this work, aqueous magnetoliposomes (AMLs) containing manganese ferrite nanoparticles (MnFe2O4) and Lf in the inner volume and gold nanoparticles functionalized with 11-mercaptoundecanoic acid (MUA) or octadecanethiol (ODT) inserted in the membrane, were synthesized. The AMLs were characterized by Dynamic Light Scattering (DLS) and Electrophoretic Light Scattering (ELS); encapsulation of the nanoparticles in the AMLS was proved, as well as their fusion ability with model membranes. Fluorescence anisotropy measurements were used to study the effect of gold nanoparticles on membrane fluidity. Lf encapsulation efficiency, Lf release profile from magnetoliposomes, as well as photothermal capacity of the gold nanoparticles were also determined. Finally, biological studies were performed using the yeast Saccharomyces cerevisiae, which is considered a model organism to study the anticancer effect of Lf as several chances triggered by Lf in cancer cells are also observed in yeast cells. The cytotoxicity and the mechanism of entry of AMLs, with and without Lf, into yeast cells was assessed by counting of colony forming units and fluorescence microscopy, respectively. The results obtained demonstrate that AMLs are successfully internalized by yeast cells, and their potential application for Lf transport in cancer therapy, since only AMLs with Lf have a cytotoxic effect.A nanotecnologia, aliada à medicina, apresenta novas abordagens para direcionar os fármacos e mitigar os efeitos secundários dos tratamentos atuais contra o cancro. Os magnetolipossomas plasmónicos são nanossistemas promissores para hipertermia dual (magneto-fototérmica) e quimioterapia local. A combinação de nanopartículas magnéticas e de ouro num nanossistema (lipossomas multifuncionais) possibilita maior eficiência, permitindo atingir tumores profundos e utilizar a hipertermia como abordagem terapêutica. Além disso, permite o direcionamento e libertação controlada de fármacos encapsulados. A lactoferrina (Lf) é uma proteína derivada do leite, com forte atividade anticancerígena contra diversos tipos de cancros. Uma vez que as propriedades da Lf dependem da sua estrutura terciária, a qual é comprometida durante a digestão, o seu encapsulamento constitui uma mais-valia para potencializar o seu efeito quando administrada oralmente. Neste trabalho, sintetizaram-se magnetolipossomas aquosos (AMLs) contendo no seu interior nanopartículas de ferrite de manganês (MnFe2O4) e Lf e ainda nanopartículas de ouro funcionalizadas com ácido 11-mercaptoundecanóico (MUA) ou octadecaneotiol (ODT) localizadas na membrana. As propriedades estruturais, magnéticas e óticas das nanopartículas foram investigadas. Os AMLs foram caracterizados por Difusão Dinâmica de Luz (DLS) e Difusão Eletroforética da Luz (ELS), tendo-se provado o encapsulamento das nanopartículas nos AMLs e a capacidade de fusão com membranas modelo. Medidas de anisotropia de fluorescência permitiram avaliar o efeito das nanopartículas de ouro na fluidez da membrana. Foi ainda avaliada a eficiência de encapsulamento da Lf, o perfil de libertação da Lf dos magnetolipossomas e a capacidade fototérmica das nanopartículas de ouro. Por fim, estudos biológicos foram realizados utilizando células de levedura Saccharomyces cerevisiae, que são considerados organismos modelo, uma vez que diversas alterações desencadeadas pela Lf em células cancerígenas também são observadas em células de levedura. A citotoxicidade dos AMLs, com e sem Lf, bem como o mecanismo de entrada foram avaliados através da contagem de unidades formadoras de colónias e microscopia de fluorescência, respetivamente. Os resultados obtidos comprovam a internalização dos AMLs e demonstram sua potencial aplicação para transporte de Lf na terapia do cancro, uma vez que apenas os AMLs com Lf encapsulada apresentaram efeito tóxico.Castanheira, Elisabete M. S.Pereira, Cátia Sofia SantosUniversidade do MinhoPereira, Mélanie Rodrigues20222022-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/1822/84572eng203236556info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T11:59:32Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/84572Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T18:49:20.239407Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Multifunctional magnetoliposomes containing magnetic and gold nanoparticles as nanocarriers for lactoferrin
Magnetolipossomas multifuncionais contendo nanopartículas magnéticas e de ouro como nanotransportadores de lactoferrina
title Multifunctional magnetoliposomes containing magnetic and gold nanoparticles as nanocarriers for lactoferrin
spellingShingle Multifunctional magnetoliposomes containing magnetic and gold nanoparticles as nanocarriers for lactoferrin
Pereira, Mélanie Rodrigues
Plasmonic magnetoliposomes
Lactoferrin
Cytotoxicity
Cancer therapy
Dual hyperthermia
Magnetolipossomas plasmónicos
Lactoferrina
Citotoxicidade
Terapia do cancro
Hipertermia dual
Ciências Naturais::Outras Ciências Naturais
title_short Multifunctional magnetoliposomes containing magnetic and gold nanoparticles as nanocarriers for lactoferrin
title_full Multifunctional magnetoliposomes containing magnetic and gold nanoparticles as nanocarriers for lactoferrin
title_fullStr Multifunctional magnetoliposomes containing magnetic and gold nanoparticles as nanocarriers for lactoferrin
title_full_unstemmed Multifunctional magnetoliposomes containing magnetic and gold nanoparticles as nanocarriers for lactoferrin
title_sort Multifunctional magnetoliposomes containing magnetic and gold nanoparticles as nanocarriers for lactoferrin
author Pereira, Mélanie Rodrigues
author_facet Pereira, Mélanie Rodrigues
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Castanheira, Elisabete M. S.
Pereira, Cátia Sofia Santos
Universidade do Minho
dc.contributor.author.fl_str_mv Pereira, Mélanie Rodrigues
dc.subject.por.fl_str_mv Plasmonic magnetoliposomes
Lactoferrin
Cytotoxicity
Cancer therapy
Dual hyperthermia
Magnetolipossomas plasmónicos
Lactoferrina
Citotoxicidade
Terapia do cancro
Hipertermia dual
Ciências Naturais::Outras Ciências Naturais
topic Plasmonic magnetoliposomes
Lactoferrin
Cytotoxicity
Cancer therapy
Dual hyperthermia
Magnetolipossomas plasmónicos
Lactoferrina
Citotoxicidade
Terapia do cancro
Hipertermia dual
Ciências Naturais::Outras Ciências Naturais
description Dissertação de mestrado em Biofísica e Bionanossitemas
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022
2022-01-01T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1822/84572
url https://hdl.handle.net/1822/84572
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv 203236556
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799132257420574720

Registros relacionados