Desarrollo de Fotosensibilizadores y Nuevas Estrategias para Potenciar la Inactivación Fotodinámica de Microorganismos Planctónicos y en Biofilms

Resumen:

"El plan propone desarrollar agentes fotosensibilizadores y establecer condiciones para potenciar la inactivación fotodinámica (PDI) de microorganismos planctónicos y en biofilms. Debido a la resistencia de los biofilms a la acción de antibióticos, la erradicación de los mismos por la acción fotodinámica representa un desafío importante para el tratamiento de infecciones. Los macrociclos derivados de porfirinas y ftalocianinas estarán sustituidos por grupos precursores de cargas positivas o grupos que permitan inmovilizar el fotosensibilizador en un soporte. El aumento en el carácter anfifílico puede favorecer la unión del fotosensibilizador a los microorganismos, aumentando la actividad fotocitotóxica. A diferencia de las porfirinas, las ftalocianinas absorben intensamente en la ventana fototerapéutica. Por lo tanto, pueden ser utilizadas en el tratamiento de infecciones en tejidos más profundos o en presencia de sangre. Por otro lado, los derivados de fullereno C60 pueden producir diferentes especies reactivas de oxígeno, dependiendo de la polaridad del microentorno. Con la finalidad de aumentar la absorción de los fullereno C60 a la región visible, se obtendrán díadas de porfirinas unidas a fullereno C60. La porfirina puede actuar como antena captadora de luz o formar estado de separación de carga fotoinducido por transferencia de electrón al fullereno. Los estudios incluyen la caracterización espectroscópica y las propiedades fotodinámicas de los fotosensibilizadores en solución y en sistemas biomiméticos. La actividad de los fotosensibilizadores in vitro se realizará en cultivos de bacterias y levaduras, tanto en suspensiones celulares como en biofilms. Se utilizarán policationes de origen natural con la finalidad de potenciar la fotoinactivación mediante la desestabilización de la envoltura celular. También, se evaluará la adición de sales inorgánicas inertes capaces de producir especies reactivas para aumentar la eficiencia de los fotosensibilizadores. Las investigaciones se complementarán con estudios del mecanismo de acción fotodinámico y del sitio de acción intracelular, así también como del tipo de muerte celular en levaduras. Con la finalidad de producir la fotoinactivación sin contaminar el medio ambiente y con la reutilización del agente fotodinámico se proponen: i) la formación de fotosensibilizadores conjugados con nanopartículas magnéticas, las cuales podrían aplicarse selectivamente y eliminarse post tratamiento mediante un campo magnético y ii) la utilización de películas poliméricas obtenidas por la deposición electroquímica controlada de los fotosensibilizadores. Estas pueden ser utilizadas para mantener condiciones asépticas y recubrir superficies propensas a la contaminación con microorganismos patógenos. La PDI presenta importancia en la inactivación de microorganismos patógenos que crecen in vivo en un foco localizado de infección y en la desinfección de fluidos biológicos y aguas contaminadas con microbios resistentes."

Financiamiento :

Externo

Área temática:

(FONCYT) Ciencias Químicas

Desarrollo de Fotosensibilizadores y Nuevas Estrategias para Potenciar la Inactivación Fotodinámica de Microorganismos Planctónicos y en Biofilms

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