Antecedentes y propósito: Las tetracaciones bis(triarilborano) unidas por dietinilareno pueden utilizarse como sondas para el sensado fluorimétrico y Raman de biomacromoléculas, además de constituir agentes terapéuticos y diagnósticos prometedores. Entre ellas, el fluoróforo bis(triarilborano) (TAB3), cuando se une a nanopartículas (NP) de Ag, destacó por propiedades específicas como la mejora de la señal Raman del tinte TAB3 en una cubeta. Sin embargo, los compuestos de tinte TAB3 con nanopartículas no han sido estudiados en sistemas biológicos. Por esta razón surgieron preguntas sobre si diferentes tipos de nanopartículas metálicas (basadas en Au o Ag) con distintos recubrimientos (citrato con carga negativa o PVP neutro) podrían teñirse de manera eficiente con el tinte TAB3 en una cubeta. El objetivo de esta investigación fue examinar nanopartículas de Au y Ag de tamaño similar (20-25 nm) con diferentes estabilizadores para evaluar su captación celular, citotoxicidad en la oscuridad y bajo radiación de luz visible, caracterizar las interacciones de las nanopartículas con el fluoróforo TAB3, estudiar los compuestos NP-TAB3 en células, evaluar su tinción intracelular, así como su posible liberación fotoinducida y actividad biológica.

Materiales y métodos: Las constantes de unión de nanopartículas basadas en Au y Ag con TAB3 se determinaron mediante titulaciones fluorimétricas. El efecto citotóxico de las NP se determinó mediante la supervivencia de células A549 (ensayo MTT). La captación celular tanto de NP como de compuestos NP-TAB3 se evaluó mediante experimentos de imagenología en células vivas.

Resultados: Las NP basadas en Au o Ag con diferentes recubrimientos se unen a TAB3 con alta afinidad. Estas NP, así como los complejos TAB3-NP, ingresan de manera eficiente en células humanas vivas, acumulándose en el citoplasma sin aparente selectividad por un orgánulo particular. Incluso un tratamiento prolongado de 3 días con las NP estudiadas no mostró efectos tóxicos en las células. Los estudios de bioimagen en células revelaron que el complejo TAB3-NP no se disocia intracelularmente; la foto-bioactividad previamente reportada para TAB3 queda completamente inhibida al unirse a las NP.

Conclusión: Las NP de Au y Ag fueron teñidas de manera no covalente por TAB3, independientemente de sus distintos recubrimientos, con afinidades de unión similares. La emisión de TAB3 es fuertemente amortiguada por las NP, aunque no por completo. Los experimentos en células humanas vivas revelaron que ni las NP libres ni sus compuestos con TAB3 fueron tóxicos. Los estudios de bioimagen mediante microscopía confocal mostraron que todas las NP ingresan de manera eficiente en células vivas en un plazo de 90 minutos. El experimento de colocalización, con recolección simultánea de datos en modos de reflexión y fluorescencia, demostró que el tinte TAB3 permaneció unido a las NP dentro de las células. Una irradiación intensa de TAB3-NP dentro de las células con un láser de 457 nm no produjo daño alguno, a diferencia de la fuerte foto-bioactividad previamente mostrada por el tinte TAB3 solo. Así, la unión de un cromóforo a una nanopartícula puede inhibir la capacidad del cromóforo para generar oxígeno singlete inducido por luz, bloqueando consecuentemente su foto-bioactividad.