Perspectives on the pH-Influenced Design of Chitosan–Genipin Nanogels for Cell-Targeted Delivery

Autores
Glasman, Julieta Denise; Alaimo, Agustina; Samaniego Lopez, Cecilia; Farías, María Edith; Currá, Romina Belén; Lamas, Diego German; Perez, Oscar Edgardo
Año de publicación
2025
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Background: Chitosan (CS) crosslinked with genipin (GNP) provides a mild, nontoxicroute to generate nanogels (NGs) with enhanced integrity and colloidal stability.Objectives: To develop and characterise CS-GNP NG as a novel platform for targetedcellular delivery, optimising design through physicochemical characterisation and biocompatibilityevaluation. Methods: NGs were synthesised under optimised conditionsby adjusting the pH of the CS solution, followed by high-intensity ultrasound (HIUS) toachieve disaggregation. Physicochemical characterisation was carried out using UV-Visspectroscopy, FTIR, dynamic light scattering (DLS), and scanning electron microscopy(SEM). Rheological studies and SAXS analysis assessed structural properties. Biocompatibilitywas evaluated via MTT assay, and internalisation was monitored by fluorescencemicroscopy on mammalian cell lines. Results: NG formation was highly pH-dependent,with optimal configuration at pH 4.5, yielding stable, uniformly sized particles (~200 nm,ζ-potential +29 mV). Kinetic modelling showed a sigmoidal formation pattern, suggestingnucleation, growth, and stabilisation. FTIR confirmed covalent bonding between CSand GNP via primary amide bonds and Schiff bases. Rheology indicated pseudoplasticbehaviour, and SAXS revealed a compact network formation. Biocompatibility assaysconfirmed non-cytotoxicity below 100 μg/mL and efficient cellular uptake. Conclusions:This study presents a rapid, reproducible protocol for generating colloidally stable, biocompatibleNGs suitable for drug delivery.
Fil: Glasman, Julieta Denise. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Alaimo, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Samaniego Lopez, Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono; Argentina
Fil: Farías, María Edith. Universidad Nacional de Luján; Argentina
Fil: Currá, Romina Belén. Universidad Nacional de Luján; Argentina
Fil: Lamas, Diego German. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Tecnologías Emergentes y Ciencias Aplicadas. - Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Tecnologías Emergentes y Ciencias Aplicadas; Argentina
Fil: Perez, Oscar Edgardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Materia
CHITOSAN
GENIPIN
NANOGELS
BIOCOMPATIBILITY
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
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Physicochemical characterisation was carried out using UV-Visspectroscopy, FTIR, dynamic light scattering (DLS), and scanning electron microscopy(SEM). Rheological studies and SAXS analysis assessed structural properties. Biocompatibilitywas evaluated via MTT assay, and internalisation was monitored by fluorescencemicroscopy on mammalian cell lines. Results: NG formation was highly pH-dependent,with optimal configuration at pH 4.5, yielding stable, uniformly sized particles (~200 nm,ζ-potential +29 mV). Kinetic modelling showed a sigmoidal formation pattern, suggestingnucleation, growth, and stabilisation. FTIR confirmed covalent bonding between CSand GNP via primary amide bonds and Schiff bases. Rheology indicated pseudoplasticbehaviour, and SAXS revealed a compact network formation. Biocompatibility assaysconfirmed non-cytotoxicity below 100 μg/mL and efficient cellular uptake. Conclusions:This study presents a rapid, reproducible protocol for generating colloidally stable, biocompatibleNGs suitable for drug delivery.Fil: Glasman, Julieta Denise. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Alaimo, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Samaniego Lopez, Cecilia. 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Fil: Glasman, Julieta Denise. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
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