Molecular nanogels as nanocarriers. Intracellular transport of photosensitizers and nitric oxide probes

Abstract

The preparation of molecular nanogels is reported in this thesis. These new nanoparticles, formed by low molecular weight gelators, represent an exciting alternative to their polymeric counterparts considering their intrinsic characteristics (fully reversible stimuli-regulated assembly, easy biodegradation, excellent biocompatibility and tailored properties). Novel hydrogel@liposome particles were also obtained by molecular gel formation inside liposomes, merging the benefits of liposomal vehicles with the inherent characteristics of molecular gels. The capability of molecular nanogels to incorporate and release actives and act as intracellular carriers was demonstrated, improving the efficiency of photoactive molecules in their biomedical use. Photosensitizers (Rose Bengal and hypericin) showed enhanced cellular uptake and improved performance in photodynamic therapy for cancer. The encapsulation in the nanogels of nitric oxide probes lead to an enhanced cellular uptake of DAF-2 and an increased solubility in water of DAQ.

En esta tesis se describe la preparación de nanogeles moleculares. Estas nuevas nanopartículas, formadas por gelantes de bajo peso molecular, son una alternativa a sus homólogos poliméricos por sus características intrínsecas (ensamblado completamente reversible y regulado por estímulos, fácil biodegradación, excelente biocompatibilidad y propiedades a medida). También se obtuvieron nuevos lipogeles moleculares formando un gel molecular dentro de un liposoma, lo que combina los beneficios de los liposomas como vehículos con las características inherentes de los geles moleculares. Se demostró la capacidad de los nanogeles moleculares para actuar como portadores intracelulares, mejorando la eficiencia de moléculas fotoactivas en su uso biomédico. Así, los fotosensibilizadores (Rosa de Bengala e hipericina) mostraron una mejora en la internalización celular y el rendimiento en terapia fotodinámica, mientras que para las sondas de óxido nítrico se vio una mayor internalización celular para DAF-2 y una mejora de la solubilidad para DAQ.