Resumen de Multifunctional nanostructured platform for sequential release of therapeutic molecules
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Resumen A partir de nanocajas metálicas de doble pared con un monoporo (DWSPNb) sintetizadas por efecto Kirkendall y reemplazo galvánico, se propone una plataforma multifuncional nanoestructurada con capacidad de liberación secuencial de agentes moleculares para uso terapéutico. La evaluación de la plataforma propuesta se hizo mediante cálculo numérico basado en las dimensiones, morfología y composición de las nanocajas sintetizadas. Para las combinaciones de dos moléculas farmacológicas de interés, se determinaron los coeficientes de difusión en función de la distancia a las paredes de la nanocaja y la concentración. La simulación realizada para la liberación de las dos moléculas de la cavidad interna a través del nanocanal formado entre las dos paredes de la nanocaja evidenció la cinética secuencial requerida. Este comportamiento permite programar entregas controladas en tiempo y lugar para reducir la resistencia a los fármacos duales y, consecuentemente, optimizar la dosis necesaria y evitar los efectos secundarios derivados. La composición metálica convirtió la nanocaja en una nanoantena optotérmica, lo que permite controlar la liberación y entrega de la carga molecular a través de polímeros sensibles a la temperatura, además de su uso potencial para tratamientos fotodinámicos y diagnósticos por imagen.
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Abstract From synthesized metallic double-walled single-pore nanoboxes (DWSPNb) by Kirkendall effect and galvanic replacement, a potential nanostructured multifunctional platform with the capacity for sequential release of molecular agents for therapeutic use is proposed. To evaluate the platform, numerical methods based on the dimensions, morphology, and composition of the synthesized nanoboxes were performed. For combinations of two pharmacological molecules of interest, the diffusion coefficients were determined as a function of the distance to the walls of the nanobox and the concentration. The simulation carried out for the release of these two molecules from the internal cavity and the nanochannel formed between the two walls of the nanobox showed the required sequential kinetics. This behavior allows to schedule controlled deliveries in time and place to reduce resistance to dual drugs and consequently optimize the necessary dose, as well as avoid any derived secondary effects. The metallic composition turned the nanobox into an opto-thermal nanoantenna enabling the control of cargo release and delivery through polymers sensitive to temperature and, additionally, its potential use for photodynamic treatment and diagnostic imaging.
