Σύνθεση και μελέτη νανοράβδων χρυσού για την ελεγχόμενη χορήγηση αντικαρκινικών ουσιών
Loading...
Date
2024-09-25
Authors
Παπαγεωργίου, Ιωάννα
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η νανοτεχνολογία σήμερα είναι ένας συναρπαστικός και ταχέως εξελισσόμενος τομέας της επιστήμης. Η τεχνολογία στην νανοκλίμακα, δηλαδή στην κλίμακα διαστάσεων από 1 έως 100nm, έχει ως αποτέλεσμα την άμεση αλληλεπίδραση συνθετικών δομών με φυσικές λειτουργικές μονάδες (βιομόρια και κύτταρα) λόγω του συγκρίσιμου μεγέθους τους. Τα νανοσωματίδια χρυσού διαθέτουν εύκολα ελεγχόμενη επιφάνεια, που μπορεί να τροποποιηθεί ώστε να καταστεί λειτουργική, για την αποφυγή ανίχνευσης τους από το ανοσοποιητικό σύστημα, τη βελτίωση της σταθερότητας τους, τη στόχευση όγκων και τη διέλευση βιοφυσικών φραγμών. Οι νανοράβδοι χρυσού (Gold NanoRods) είναι ραβδόμορφα σωματίδια χρυσού, που μπορούν να έχουν λόγω του σχήματός τους ισχυρή απορρόφηση στο ορατό/εγγύς υπέρυθρο, σε μήκη κύματος μάλιστα που οι ζωντανοί ιστοί εμφανίζουν μικρή απορρόφηση. Συνεπώς, μετά από κατάλληλη λειτουργική τροποποίηση (functionalization), μπορούν να αξιοποιηθούν ως νανοσυστήματα για συνδυαστική αντικαρκινική θεραπεία που περιλαμβάνει την φαρμακολογική δράση του αντικαρκινικού φαρμάκου που θα έχει προσδεθεί σε αυτές και την έκλυση θερμότητας μετά από ακτινοβόλησή τους με laser κατάλληλης συχνότητας.
Στην εργασία αυτή, συντέθηκαν νανοράβδοι χρυσού, που επικαλύφθηκαν με αλβουμίνη ορού (HSA). Ακολούθως, έγινε φόρτωσή τους με το αντικαρκινικό φάρμακο Πακλιταξέλη, και έγινε ο χαρακτηρισμός τους ως προς τις φυσικοχημικές τους ιδιότητες, την σταθερότητα και τις ιδιότητες αποδέσμευσης. Επίσης μελετήθηκε η κυτταροτοξικότητα των νανοράβδων χρυσού, φορτωμένες και μη με πακλιταξέλη, στη καρκινική σειρά MCF-7.
Με τη βοήθεια του DLS (Δυναμική Σκέδαση Φωτός) καταγράφηκε μέν η υδροδυναμική διάμετρος των νανοράβδων χρυσού στα 46.24± 0,06429 nm και το ζ-δυναμικό τους με τιμή 64.6±2.62 mV, και δέ η υδροδυναμική διάμετρος των νανοράβδων χρυσού-αλβουμίνης στα 69.59667 ± 0,9039 nm και το ζ-δυναμικό τους στα 15.1 ± 0.666mV.
Η περαιτέρω μελέτη της μορφολογίας της επιφάνειας των νανοράβδων χρυσού πραγματοποιήθηκε με ηλεκτρονική μικροσκοπία διερχόμενης δέσμης (TEM), όπου παρατηρήθηκαν ομοιόμορφοι ραβδόμορφοι σχηματισμοί με εύρος μεγέθους μήκους 25.89 - 48.97nm και πλάτους 7.17 – 11.54nm.
Η μελέτη σταθερότητας έγινε με παρουσία ηλεκτρολύτη χλωριούχου νατρίου (NaCl), όπου παρασκευάστηκαν διαλύματα διαφόρων συγκεντρώσεων, και αποδείχτηκε ότι οι νανοράβδοι χρυσού που συντέθηκαν εμφάνισαν επαρκή κολλοειδή σταθερότητα, και οι νανοράβδοι χρυσού επικαλυμμένοι με αλβουμίνη δεν υφίστανται συσσωμάτωση σε φυσιολογικές συγκεντρώσεις ηλεκτρολυτών.
Η σταθερότητα των νανοφορέων είναι σημαντική διότι έτσι εξασφαλίζεται ότι η in vivo χορήγησή τους θα είναι ασφαλής και η βιολογική τους συμπεριφορά θα είναι η αναμενόμενη.
Ακολούθως, πραγματοποιήθηκαν κυτταρικές μελέτες στη καρκινική σειρά MCF-7 (κυτταρική σειρά καρκίνου του μαστού), με σκοπό τη μελέτη της κυτταροτοξικότητας των νανοράβδων χρυσού. Πιο συγκεκριμένα μελετήθηκε η κυτταροτοξικότητα σε κύτταρα MCF-7 στα οποία προσδέθηκε το αντικαρκινικό φάρμακο Πακλιταξέλη, σε κύτταρα MCF-7 στα οποία προσδέθηκε το αντικαρκινικό φάρμακο Πακλιταξέλη και νανοράβδοι χρυσού συνδεδεμένοι με αλβουμίνη, και σε κύτταρα MCF-7 στα οποία προσδέθηκαν νανοράβδοι χρυσού συνδεδεμένοι με αλβουμίνη.
Οι blank νανοράβδοι (χωρίς Πακλιταξέλη) εμφάνισαν πολύ μικρότερη κυτταροτοξικότητα από τις φορτωμένες με πακλιταξέλη, και από την κυτταροτοξικότητα που προκαλεί το ίδιο το φάρμακο στα καρκινικά κύτταρα. Οι νανοράβδοι φορτωμένες με πακλιταξέλη εμφάνισαν κυτταροτοξικότητα που αυξάνει σημαντικά με την συγκέντρωση τους και σε υψηλές συγκεντρώσεις γίνεται συγκρίσιμη με την κυτταροτοξικότητα της ελεύθερης πακλιταξέλης.
Description
Keywords
Νανοράβδοι χρυσού, Πακλιταξέλη