La presente Tesis Doctoral es un fruto de colaboración entre el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2) y el Hospital Clínic de Barcelona, implicados en el proyecto "Marató TV3 2012", con el objetivo de utilizar las nanopartículas de óxido de Cerio (CeO2 Nps o "nanoceria") como una nueva herramienta terapéutica en la regeneración del tejido hepático en las enfermedades del hígado. CeO2NPs son un material inorgánico fascinante, con una gran variedad de aplicaciones y muchas más por llegar. Lo que las hace tan interesantes es su alta capacidad de hacer de buffer de electrones en un entorno oxidante/reductor, gracias a su estructura electrónica incompleta en la capa 4f. Ésto hace posible que presente una habilidad de ser oxidada o reducida, seguida de captura o liberación de oxígeno o especies reactivas de oxígeno (ROS y los radicales libres, tales como OH·). Como consecuencia, nanoceria se comporta como una esponga natural de electrones libres. El desequilibrio de ROS tiene lugar en un gran número de enfermedades humanas. También, la sobreproducción de ROS es crítica en la neurodegeneración. A pesar de la atractiva capacidad antioxidante de CeO2 NPs, una controversia importante, en cuanto a su función biológica, fue descrita en la literatura actual. A lo largo de ésta Tesis, los métodos existentes de síntesis de nanoceria han sido analizados en detalle, cómo también la calidad de los productos obtenidos y los aspectos toxicológicos de ámbos (los procesos y los productos). Éste trabajo de investigación fue enfocado en sobrepasar las problemáticas existentes de la toxicidad de nanoceria (debida a la agregación de nanopartículas, la toxicidad del surfactante o el solvente, o a la contaminación de las muestras con endtoxina) y en diseño de soluciones útiles, con el objetivo de sacar el provecho máximo de las propiedades antioxidantes de CeO2NPs en recerca y aplicaciones biomédicos. Asimismo, el presente trabajo fue centrado en el estudio de las propiedades físico-químicas y bio-quimicas de nanoceria, para optimizar su preparación y tamaño (Capitulo 2), evaluar su reactividad (Capitulo 3), biodistribución (Capitulo 4) y no-toxicidad (Capitulo 2, Anexo 2). Finalmente, la biodistribución de nanoceria y sus efectos sobre los mediadores fibrogénicos e inflamatorios fueron evaluados a nivel molecular y celular, demostrando que la administración de CeO2NPs podría ser de interés terapéutico en enfermedades del hígado (Anexo 3).
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