Fotosensibilizadores naturales y sintéticos en sistemas autoensamblados

Responsables: Dra. Mariana Paula Serrano y Dr. Andrés Thomas

Muchos heterociclos naturales, tales como pterinas, lumazinas, flavinas y porfirinas, o sintéticos como el rosa de bengala, son fotoquimicamente activos y participan en diversos procesos desencadenados por la radiación electromagnética que tienen gran interés biológico, médico y ambiental.  En esta línea de investigación nos propusimos estudiar la síntesis y caracterización de nuevos fotosensibilizadores derivados de pterinas o de colorantes unidos covalentemente a estructuras poliméricas. Los compuestos poliméricos hidrosolubles poseen la capacidad de formar multicapas autoensambladas. A través de la adsorción de forma alternada de polímeros catiónicos y aniónicos sobre un molde sacrificial, donde la fuerza impulsora del autoensamblado es la atracción electrostática entre los polímeros de carga opuesta y, dependiendo del molde utilizado, es posible obtener micro o nano cápsulas.  El objetivo principal es investigar procesos fotosensibilizados en sistemas autoensamblados utilizando polímeros modificados con fotosensibilizadores, explorando no solo las propiedades fotoquímicas sino también la capacidad de los polímeros para formar sistemas supramoleculares. Los fotosensibilizadores poliméricos son comparados a sus análogos libres en solución acuosa evaluando como se ven afectadas las propiedades fotoquímicas y fotofísicas debido al autoensamblado.  Utilizando procesos fotosensibilizados modelo estudiamos la eficiencia de los fotosensibilizadores poliméricos, determinando la formación de especies reactivas de oxígeno y/o especies radicalarias, tanto en solución acuosa como en sistemas heterogéneos formando multicapas autoensambladas.

Colaboraciones

  • Claudio Borsarelli, Instituto de Bionanotecnologia del NOA (INBIONATEC-UNSE-CONICET)
  • Matias Rafti, Laboratorio de Materia Blanda (INIFTA – UNLP – CONICET)
  • Jimena Tuninetti, Laboratorio de Materia Blanda (INIFTA – UNLP – CONICET)
  • Frank Vollmer, Living Systems Institute at the University of Exeter, Reino Unido
  • Prof. Marcin Strawski, Faculty of Chemistry, University of Warsaw, Polonia

Publicaciones

1. Light-Controlled Release of Water-Soluble Photosensitizers from a Biocompatible Polymer Based on Polyallylamine Functionalized with Folic. Acid Armijos-Capa, G., Tuninetti, J. S., Serrano, M. P, Thomas A. H.
ACS Applied Polymer Materials, 2025, 7 (18), 12569-12580. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsapm.5c02380

2. Enhancement of the Photosensitizing Properties of 6-Carboxypterin through Covalent Binding to the pH-Responsive and Biocompatible Poly(allylamine Hydrochloride). Armijos-Capa, G., Tuninetti, J. S., Thomas, A. H., Serrano, M. P.
ACS Appl Mater Interfaces, 2024, 16, 3922–3934. https://doi.org/10.1021/acsami.3c13121

3. Review of biosensing with whispering-gallery mode lasers. Toropov N., Cabello G., Serrano, M. P, Gutha R. R., Rafti M., Vollmer F.
Light: Science & Applications, 2021, 1, 42. https://doi.org/10.1038/s41377-021-00471-3.

4. Shelter for Biologically Relevant Molecules: Photoprotection and Enhanced Thermal Stability of Folic Acid Loaded in a ZIF 8 MOF Porous Host Tuninetti, J. S., Serrano, M. P., Thomas, A. H., Azzaroni, O., Rafti, M.
Industrial & Engineering Chemistry Research, 2020, 59, 51, 22155-22162 https://dx.doi.org/10.1021/acs.iecr.0c04905

5. Photosensitizing Properties of Hollow Microcapsules Built by Multilayer Self-Assembly of Poly(Allylamine Hydrochloride) Modified with Rose Bengal. Serrano, M. P., Rafti, M., Thomas, A. H., Borsarelli, C. D.
RSC Advances, 2019, 9 (33), 19226–19235. https://doi.org/10.1039/c9ra03153g.