Avances en nanoestructuras termoplasmónicas para terapia fototérmica mejorada

Abstract

Esta tesis explora el desarrollo y optimización de nanoestructuras termoplasónicas para mejorar la terapia fototérmica (PTT) en el tratamiento del cáncer. La PTT utiliza nanopartículas (NPs) que convierten la luz en calor para destruir células cancerosas mediante hipertermia localizada. Los desafíos actuales incluyen mejorar la eficiencia de generación de calor, aumentar la selectividad para células cancerosas y lograr un control preciso del proceso de calentamiento. La investigación estudia diversas NPs plasmónicas, incluyendo partículas homogéneas y Janus, centrando en optimizar su rendimiento en términos de generación de calor y sintonización espectral para aplicaciones de PTT. Se desarrollaron modelos computacionales en estructuras estructuras toroidales, mostrando mejoras significativas en la generación de calor y la dirección del mismo, y ser realizaron estudios experimentales validando la eficacia de los polímeros híbridos en la inducción de citotoxicidad fototérmica en células de glioblastoma.

This thesis explores the development and optimization of thermoplasmonic nanostructures to enhance photothermal therapy (PTT) for cancer treatment. PTT uses nanoparticles (NPs) that convert light into heat to destroy cancer cells through localized hyperthermia. Current challenges include improving heat generation efficiency, increasing selectivity for cancer cells, and achieving precise control over heating. The research investigates various plasmonic nanostructures, including homogeneous and Janus particles, focusing on optimizing their heat generation and spectral tunability for PTT applications. Computational models were conducted with toroidal and Janus structures, showing significant improvements in heat generation and directional control. Experimental studies on hybrid polymersomes were also validated for their photothermal cytotoxicity in glioblastoma cells, demonstrating their potential as effective, selective agents for cancer treatment. This work advances PTT and suggests broader applications in drug delivery and diagnostic imaging.