[en] Advancements in nanoparticulated systems capable of providing the necessary functionalities to new nanomedicines and offering the possibility to combine non-invasive disease detection with individualized treatments are facilitating personalized medicine to become a reality. Besides, the progress in theranostics is shaping the development of image-guided drug delivery improving the efficiency of pharmaceuticals by visualizing their biodistributions, effects on specific molecular and cellular targets, and the corresponding therapeutic effects. This thesis is devoted to engineering theranostic magnetic nano-biomaterials to address neurorepair in the context of an ischemic stroke by enhancing local angiogenesis. Growth factors secreted by endothelial progenitor cells (EPCs-secretome), with proved potential to induce angiogenesis, were encapsulated into magnetic poly(D,L lactic co glycolic acid) (PLGA) nanocapsules. Additionally, this PLGA-drug delivery system was functionalized with versatile imaging reporters allowing magnetic retention and in vitro/in vivo product tracking. The main accomplished objectives of the thesis are: 1) optimization of PLGA nanocapsules for magnetically targeted delivery and controlled encapsulation and release of proteins, 2) modular functionalization of PLGA nanocapsules with versatile imaging reporters: magnetic resonance imaging, fluorescence at four different wavelengths and positron emission tomography and 3) improved approaches to enhance mice brain accumulation of the nanocapsules and to increase EPCs-secretome loading.

[es] El desarrollo de sistemas nanoparticulados capaces de proporcionar las funcionalidades necesarias a las nuevas nanomedicinas ofreciendo la posibilidad de combinar la detección no invasiva de enfermedades con tratamientos individualizados están convirtiendo en realidad la medicina personalizada. Además, los progresos en teranóstica están configurando el progreso de la administración de fármacos guiados por imagen que mejoran la eficiencia del tratamiento visualizando su biodistribución, el efecto sobre las dianas moleculares y celulares específicas y los efectos terapéuticos correspondientes. Esta tesis tiene como finalidad el diseño y la síntesis de nano-biomateriales teranósticos dirigidos a la neuroreparación en el contexto de un ictus isquémico con el objetivo de estimular la angiogénesis en la zona de afectación. Para ello, se han encapsulado factores de crecimiento secretados por las células progenitoras endoteliales (EPCs-secretoma), con demostrado potencial para inducir angiogénesis, en nanocápsulas magnéticas biocompatibles y biodegradables de poli (D, L ácido co-glicólico) (PLGA). Por otra parte, las cápsulas de PLGA se han funcionalizado con varios agentes de contraste permitiendo tanto la retención magnética como su visualización in vitro o in vivo. Los principales objetivos conseguidos en esta tesis son: 1) optimización de nanocápsulas magnéticas de PLGA para favorecer su retención en la zona a tratar y la encapsulación y liberación controlados de proteínas terapéuticas; 2) funcionalización modular de las nanocápsulas con agentes de contraste para: resonancia magnética de imagen, fluorescencia a cuatro longitudes de onda diferentes i tomografía de emisión de positrones y 3) nuevas aproximaciones para mejorar la acumulación cerebral de las nanocápsulas en ratones y aumentar la carga de secretoma encapsulado en las mismas.