Preparazione di sonde ibride per l'imaging ottico nei sistemi biologici

The work developed in my thesis concerns silica hybrid materials; silica is, in fact, biocompatible and can be easily modified through the introduction of functional groups able to mediate and modify dispersion in different environments, depending on pH and ionic force; furthermore these functional groups allow material conjugation with biomolecules of analytical and diagnostic interest, in particular antibody. Antibodies' peculiarity is their capacity of bonding with a specific counter-party, called antigen, presents on every biological structure. Bonding antibodies with a fluorescent probe, it is possible to generate a specific target probe suitable in high definition optical imaging. General aspects of fluorescence, common fluorophores, variuos imaging types and their principles are described in the first chapters of this experimental thesis. The second part of the work deals with functionalization principles of silica material used in bioconjugation. The third section of the work describes the synthesis of fluorophore used in the probe and the preparation of nanoparticles MCM-41 chosen as silica matrix. Obtained samples and results are fully described and commented in the last section.

Nella mia tesi l'attenzione è stata rivolta verso i materiali ibridi a base silicea, in quanto la silice è biocompatibile e può essere facilmente modificata attraverso l'introduzione di gruppi funzionali capaci di mediare e modificare la dispersione in ambienti diversi a seconda di pH e forza ionica; inoltre tali gruppi funzionali permettono anche la coniugazione del materiale con biomolecole di interesse sia analitico che diagnostico. Nella fattispecie agli anticorpi. La peculiarità di questi ultimi è la loro capacità di legame specifica con una controparte, l'antigene, presente su qualsiasi struttura biologica. Legando covalentemente essi ad una sonda fluorescente è possibile realizzare una sonda target specifica da impiegare nell'imaging ottico ad alta definizione. Nei capitoli introduttivi di questo lavoro sperimentale sono trattati gli aspetti generali della fluorescenza, le differenti presenti di fluorocromi ad oggi esistenti, i diversi tipi di imaging ed i principi che essi sfruttano. Successivamente verranno trattati i differenti principi di funzionalizzazione del materiale siliceo da impiegare nella bioconiugazione. Nella parte sperimentale verranno presentate le tecniche di sintesi del fluoroforo utilizzato nella sonda e di preparazione delle nanoparticelle MCM-41 scelte come matrice silicea. I campioni ottenuti verranno ampiamente caratterizzati ed i risultati ottenuti esposti.