| Sumario: | Las nanopartículas de oro pueden ser encontrados de diferentes formas,
tamaños y que determinan sus características químicas y físicas. Las
propiedades físicas y químicas de las nanopartículas metálicas pueden ser
moduladas al cambiar su forma, tamaño y la química de su superficie. Por lo
tanto, esto ha permitido su uso en una gran variedad de aplicaciones en los
sectores industriales y académicos. Una de las características de las
nanopartículas metálicas es su habilidad para actuar como convertidos de
energía optotérmicos. Esta característica ha sido utilizada en muchas
aplicaciones donde las nanopartículas son acopladas con sistemas de respuesta
térmica para generar una respuesta óptica. En este estudio, nosotros
sintetizamos nanopartículas metálicas que son mayormente esféricas en su
forma con un promedio de diámetro de 20.07 nm. En este estudio, nosotrosutilizamos dos fuentes de luz: LED y láser. Diferentes enfoques estadísticos
fueron utilizados para medir la potencia y capacidad funcional de la luz láser y
LED así como identificar a la variable más necesaria para incrementar la
temperatura en una solución de nanopartículas de oro. En este trabajo se
realizaron simultáneamente técnicas teóricas y experimentales para evaluar los
diferentes factores que afectan la generación de calor en la superficie de
nanopartículas cuando son expuestas a una longitud de onda específica por la
luz láser y LED. Respecto al láser, los resultados mostraron que los factores que
más contribuyeron al cambio de temperatura exhibido en la solución de
nanopartículas resultaron ser el poder del láser, la concentración de las
nanopartículas de oro, la interacción tiempo × láser y el tiempo de iluminación.
Nosotros reportamos un modelo de regresión que permite predecir la generación
de calor y cambios de temperatura con errores estándares residuales en menos
de 4%. Los resultados son altamente relevantes para diseños futuros y en el
desarrollo de aplicaciones donde las aplicaciones de nanopartículas sean
incorporadas en los sistemas para inducir un cambio en la temperatura a partir
de la exposición de con luz. Respecto al LED, nosotros analizamos
estadísticamente la temperatura producida en la superficie de las nanopartículas
de oro cuando utilizando LED como fuente de luz. Los resultados mostrados que
los efectores principales y las interacciones de todos los factores fueron
significativos. Finalmente, basados en el modelo de regresión presentado, los
coeficientes de regresión y los resultados de ANOVA nos permiten presentan un
poderoso modelo de regresión que muestra las relaciones entre la temperatura
de cambio y sus variables. Nosotros simulamos el cambio de generación de
nuestras nanopartículas de oro cuando la solución con nanopartículas de oro era
iluminada con una fuente de luz LED. Nosotros demostramos que el máximo
incremento de temperatura en la solución de nanopartículas (resultados de
simulación) cotejaron excelentemente con nuestras observaciones (resultados
prácticos). Para evaluar nuestra aplicación fototérmica obtenida a partir de
nanopartículas de oro en un sistema biológico en células, evaluamos su
factibilidad en la producción de proteína con enfoque fototérmico por primera vez.
Para lograr este objetivo, utilizamos luz LED en vez de un dispositivo láser al
considerarse como un método nuevo, barato, inofensivo y conmutable para
sistemas biológicos vivos. Después de sintetizar las nanopartículas de oro y
obtener su perfil de temperatura, nosotros diseñamos un gen sintético, donde el
sitio de unión a ribosoma pudiera ser activo y trabajar eficientemente a 37°C.
Basado en el modelo de regresión lineal y en análisis de respuesta de superficie
de curva, nosotros encontramos el cómo proveer la temperatura necesaria. De
esta manera, nosotros mostramos el uso de nanopartículas metálicas y LED
como fuente de luz pueden trabajar eficientemente en una estructura tipo stem –
loop que contiene un sitio a unión a ribosoma y consecuentemente una alta
producción de mCherry es logrado. Además, para mostrar su factibilidad en la
desbridamiento de dsDNA unido a nanopartículas metálicas a partir de LED como
fuente de luz, nosotros elaboramos conmutadores (nanopartículas de oro
acoplados con dsDNA) y finalmente fueron caracterizados. Entonces, nosotros
mostramos la factibilidad del desbridamiento del dsDNA unido a nanopartículas
de oro (prueba in vitro) utilizando LED como fuente de luz bajo diferentes
longitudes de onda. La prueba demostró ser exitosa y se mostró la probabilidad
de que el calor generado fototérmica pueda ser utilizado para el silenciamiento
de genes por antisentido en células de microalgas vivas.
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