La mia tesi di dottorato si concentra sullo studio e lo sviluppo di nanoparticelle (NPs) inorganiche multifunzionali usate come agenti di contrasto nella diagnostica biomedica. Le NP analizzate sono di calcio e stronzio fluoruro (CaF2, SrF2) drogate con diversi ioni lantanidi (Ln3 +), i quantum dots (QD) come CuInS2@ZnS, anche combinati con NPs di magnetite, e ZnO. Queste NP sono multifunzionali poiché sono progettate per essere bimodale e combinare più di una modalità d’imaging, come l'ottica e la risonanza magnetica (MRI), e per essere informative delle variazioni della temperatura nel sistema in cui sono internalizzate. Quindi, queste NP con entrambe le abilità ottiche e di risonanza magnetica possono abbinare i vantaggi di ogni tecnica, verso un più efficiente nanosistema bimodale. Le proprietà luminescenti delle NP drogate con lantanidi e dei QD sono analizzate per quanto riguarda le emissioni di fluorescenza sensibili alle variazioni di temperatura e, quindi, delle loro possibili applicazioni in nanotermometrica. I temi di interesse utilizzando queste nanoparticelle sono stati principalmente i seguenti: 1. La loro coniugazione con acido folico per il targeting tumorale 2. NP come nanotermometri 3. Risposta del sistema di coagulazione umana dopo le interazioni NPS-proteine 4. Bioimaging

My Ph.D. research focuses on the study and development of multifunctional inorganic nanoparticles (NPs) as contrast agent in biomedical diagnostics. The NPs under investigation are Calcium and Strontium Fluoride NPs (CaF2, SrF2) doped with different lanthanide ions (Ln3+), as well as quantum dots (QDs) as CuInS2@ZnS, also combined with Magnetite NPs, and ZnO. These NPs are named as multifunctional since are designed as bimodal probes to combine more than one imaging modalities, such as optical and Magnetic Resonance Imaging (MRI), and to be informative of the variations of the temperature in the system in which they are internalized. Hence, NPs with both optical and MRI abilities can match the advantages of each technique, towards a more efficient bimodal nanosystem. The luminescent properties of lanthanide-doped NPs as well as of QDs are analyzed with a special emphasis on temperature-sensitive emissions and their applications in nanothermometry encompassing (non)ratiometric approaches related to different types of intensities variations. The topics of interest using these NPs have been mainly the following: 1. Their conjugation with folic acid for cancer targeting therapy 2. NPs as nanothermometer 3. Human coagulation system response after NPs-proteins interactions 4. Bioimaging

Multifunctional Inorganic Nanoparticles for Biomedical Diagnostics

Cantarelli, Irene Xochilt
2015-01-01

Abstract

La mia tesi di dottorato si concentra sullo studio e lo sviluppo di nanoparticelle (NPs) inorganiche multifunzionali usate come agenti di contrasto nella diagnostica biomedica. Le NP analizzate sono di calcio e stronzio fluoruro (CaF2, SrF2) drogate con diversi ioni lantanidi (Ln3 +), i quantum dots (QD) come CuInS2@ZnS, anche combinati con NPs di magnetite, e ZnO. Queste NP sono multifunzionali poiché sono progettate per essere bimodale e combinare più di una modalità d’imaging, come l'ottica e la risonanza magnetica (MRI), e per essere informative delle variazioni della temperatura nel sistema in cui sono internalizzate. Quindi, queste NP con entrambe le abilità ottiche e di risonanza magnetica possono abbinare i vantaggi di ogni tecnica, verso un più efficiente nanosistema bimodale. Le proprietà luminescenti delle NP drogate con lantanidi e dei QD sono analizzate per quanto riguarda le emissioni di fluorescenza sensibili alle variazioni di temperatura e, quindi, delle loro possibili applicazioni in nanotermometrica. I temi di interesse utilizzando queste nanoparticelle sono stati principalmente i seguenti: 1. La loro coniugazione con acido folico per il targeting tumorale 2. NP come nanotermometri 3. Risposta del sistema di coagulazione umana dopo le interazioni NPS-proteine 4. Bioimaging
Multifunctional Inorganic Nanoparticles for Biomedical Diagnostics
My Ph.D. research focuses on the study and development of multifunctional inorganic nanoparticles (NPs) as contrast agent in biomedical diagnostics. The NPs under investigation are Calcium and Strontium Fluoride NPs (CaF2, SrF2) doped with different lanthanide ions (Ln3+), as well as quantum dots (QDs) as CuInS2@ZnS, also combined with Magnetite NPs, and ZnO. These NPs are named as multifunctional since are designed as bimodal probes to combine more than one imaging modalities, such as optical and Magnetic Resonance Imaging (MRI), and to be informative of the variations of the temperature in the system in which they are internalized. Hence, NPs with both optical and MRI abilities can match the advantages of each technique, towards a more efficient bimodal nanosystem. The luminescent properties of lanthanide-doped NPs as well as of QDs are analyzed with a special emphasis on temperature-sensitive emissions and their applications in nanothermometry encompassing (non)ratiometric approaches related to different types of intensities variations. The topics of interest using these NPs have been mainly the following: 1. Their conjugation with folic acid for cancer targeting therapy 2. NPs as nanothermometer 3. Human coagulation system response after NPs-proteins interactions 4. Bioimaging
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Tipologia: Tesi di dottorato
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