Evaluación del efecto citotóxico de puntos de carbono en células 3T3-L1 y vero - Lancheros Vega, María Camila (Ingeniería Biomédica, 2021)
Los puntos de carbono (PC) son nanoparículas a base de carbono, con diámetros de 10 nm en promedio. Se destacan por sus propiedades fluorescentes, lo que ha permitido plantear su aplicación en el desarrollo de técnicas de bioimagenología y radioterapia. No obstante, pueden utilizarse también en otras aplicaciones como la liberación controlada de fármacos y los biosensores. Dado su alto valor en técnicas de diagnóstico y tratamiento del cáncer, cuando se habla de la toxicidad intrínseca de este material, la literatura se ha preocupado mayormente por determinar su citotoxicidad en células cancerosas. Sin embargo, teniendo en cuenta que los PC podrían acumularse también en órganos sanos o en tejido sano que rodea el tumor, resulta de capital importancia determinar su toxicidad en células sanas. En consecuencia, como objetivo de este proyecto se planteó sintetizar PC y determinar citotoxicidad en las líneas celulares derivadas de tejido sano 3T3-L1 (preadipocitos) y Vero (riñón). Para ello se sintetizaron puntos de carbono a partir de ácido cítrico como precursor y etanol y N, N-Dimetilformamida. La citotoxicidad se determinó con los ensayos de Azul Tripán y MTT. Se establecieron dos controles uno positivo (tóxico) y uno negativo (no tóxico). Las pruebas estadísticas indicaron que los PC no mostraron citotoxicidad detectable en las células tumores a concentraciones entre 50 y 500 μg/mL. Con la realización de este trabajo se establecieron las bases de la citotoxicidad de una nanoplataforma de PC en su primera etapa de desarrollo, cuyo fin último será la aplicación de radioterapia.

Carbon Dots (CDs) are carbon based nanoparticles with average diameters of 10 nm. They are distinguished for their fluorescent properties, which has allowed their application in the development of techniques for bioimage and radiotherapy. Nevertheless they have other applications such as controlled drug release and biosensors. Given their importance in techniques for treatment and diagnostic, when it comes to their intrinsic toxicity literature has worried more about determining cytotoxicity on cancer cell lines. Taking into account that CDs may accumulate in healthy organs or tissue that surrounds tumors, it is of great importance to determine their cytotoxicity on healthy cell lines. As a consequence, the objective of this project was to determine the cytotoxicity of CDs on the two cell lineages derived from healthy tissue 3T3-L1 (preadipocytes) and Vero (Kidney). For this purpose, carbon dots were synthesized using citric acid as precursor and ethanol and N, N-Dimethylformamide as solvents, cytotoxicity was measured using the Trypan Blue and MTT assays, two controls were stablished a positive control (toxic) and a negative control (non-toxic). The statistical analysis did not show detectable cytotoxicity at concentrations of CDs in the range from 50 to 500 μg/mL. With this thesis work the bases of the cytotoxicity of a nanoplatform of carbon dots in the first stage of development were established, whose final purpose is to create a theranostic platform for radiotherapy.
1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 4 1.1. Principales aplicaciones biomédicas de los puntos de carbono ........................... 6 1.1.1. Puntos de carbono para bioimagen .............................................................. 7 1.1.2. Puntos de carbono para liberación de fármacos ........................................... 8 1.1.3. Puntos de carbono para radioterapia ............................................................ 9 1.2. Ensayos de citotoxicidad ................................................................................... 10 1.2.1. Ensayos de exclusión de colorante ................................................................. 10 1.2.2. Ensayos colorimétricos ................................................................................... 10 1.2.3. Ensayos fluorométricos ................................................................................... 11 1.2.4. Ensayos luminométricos de ATP .................................................................... 11 1.3. Citotoxicidad de los puntos de carbono ............................................................. 11 2. OBJETIVOS ............................................................................................................. 16 2.1. General .............................................................................................................. 16 2.2. Específicos ........................................................................................................ 16 3. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL ........................................................................... 17 3.1. Síntesis de puntos de carbono........................................................................... 17 3.2. Evaluación de la citotoxicidad de los puntos de carbono ................................... 18 3.2.1. Líneas celulares ......................................................................................... 18 3.2.2. Exposición de líneas celulares a puntos de carbono................................... 18 3.2.3. Ensayo de citotoxicidad por Azul Tripán ..................................................... 19 3.2.4. Ensayo de citotoxicidad por MTT ................................................................ 19 3.3. Análisis estadístico ............................................................................................ 20 4. RESULTADOS ......................................................................................................... 21 4.1. Síntesis de puntos de carbono ....................................................................... 21 4.2. Ensayo de citotoxicidad por Azul Tripán ......................................................... 21 4.3. Ensayo de citotoxicidad por MTT ................................................................... 24 5. DISCUSIÓN .............................................................................................................. 26 6. RECOMENDACIONES Y TRABAJOS FUTUROS .................................................... 28 7. CONCLUSIONES ..................................................................................................... 29
Keywords: Puntos de carbono- Células; Ingeniería Biomédica; Lineas celulares; Citotoxicidad; Puntos de carbono; Cellular lines; Cytotoxicity; Carbon dots