26223

سنتز و شناسايي نانوحامل هاي مغناطيسي و گرافن اكسيدي بر پايه چارچوب‌هاي فلز-آلي Cu-TCPP و Cu3(BTC)2 (HKUST-1) و بررسي توانايي اين نانوذرات حساس به pH در دارورساني هدفمند به تومور

دكتري

شيمي- معدني

1400

1400/11/16

رحمت اله رحيمي

سيدمرتضي نقيب - فاطمه ملاعباسي

شيمي

اخيراً، استفاده از نانوحامل ها به منظور دارورساني هدفمند مورد توجه قرار گرفته است. در سامانه‌هاي دارورسان هدفمند، دارو به بافت هدف هدايت مي‌شود و اثرات نامطلوب آن بر روي بافت‌هاي سالم كاهش مي‌يابد. سه پژوهش با هدف طراحي، سنتز و بررسي عملكرد سيستم‌هاي دارورسان هدفمند و كارآمد براي رهايش كنترل شده داروي ضد سرطان با استفاده از نانوحامل هاي گرافن اكسيدي و مغناطيسي بر پايه چارچوب‌هاي فلز-آلي Cu-TCPP و Cu3(BTC)2 انجام شد. نانوحامل هاي سنتز شده با روش‌هاي XRD، FT-IR، UV-Vis، BET، Raman، VSM، FE-SEM، EDX، TEMو Zeta-potential مورد شناسايي و بررسي قرار گرفتند. نانوحامل هاي تهيه شده به دليل داشتن ويژگي‌هاي منحصر بفردي مانند مساحت سطح بالا، زيست سازگاري خوب، ساختارهاي حفره‌اي و مناسب براي بارگيري دارو و حساس بودن به محرك‌هاي داخلي و خارجي از جمله pH و ميدان مغناطيسي خارجي براي آزادسازي هدفمند و كنترل شده داروي ضد سرطان دوكسوروبيسين (DOX) استفاده شدند. آزمايش بارگذاري دارو انجام شد و فرآيند رهايش در شرايط برون تني (In vitro) درمحيط هاي بافر فسفات با pH هايي مشابه با pH خون و تومورهاي سرطاني بررسي شد. نتايج رهايش، بيانگر رهايشي پايدار و كنترل شده و همچنين حساس به pH بوده و رهايش دارو در محيط‌هايي مشابه با اسيديته تومور با سرعت بيشتري انجام شد. همچنين مطالعات كيفي (تصاوير ميكروسكوپي فلوئورسانس) و كمّي (فلوسايتومتري) جذب سلولي، رهايش كنترل شده و آهسته دارو را اثبات كردند. سميت داروي دوكسوروبيسين، نانوحامل هاي حاوي دارو و فاقد دارو بر روي رده‌هاي سلولي سرطاني MCF-7 (سرطان سينه) و HeLa (سرطان دهانه رحم ) و سلو ل هاي سالم HUVEC ( سلول‌هاي اندوتليال وريدي ناف انسان) و NIH-3T3 (سلول‌هاي فيبروبلاست جنين موش) با استفاده از آزمون MTT بررسي شد. نتايج نشان داد كه نانوحامل هاي حاوي دارو در مقايسه با داروي آزاد بيش‌ترين سميت را بر روي سلول‌هاي سرطاني و كم‌ترين سميت را بر روي سلول‌هاي سالم دارند. اثر درماني در شرايط درون تني (In vivo) بر روي موش‌هاي Balb/c حامل تومور 4T1 مورد مطالعه قرار گرفت كه نانوحامل حاوي دارو به طور قابل توجهي اثرات ضد توموري بيش‌تري را در مقايسه با دوكسوروبيسين آزاد نشان داد. همچنين نانوحامل هاي مغناطيسي از نظر ظرفيت تصويربرداري رزونانس مغناطيسي (MRI) مورد مطالعه قرار گرفتند.

1400/12/18

Synthesis and characterization of magnetic and graphene oxide nanocarriers based on Cu-TCPP MOF and Cu3(BTC)2 MOF (HKUST-1) and investigation of the potential of these pH-responsive nanoparticles in target drug delivery to tumor

2/5/2023 12:00:00 AM

Recently, the use of nanocarriers for targeted drug delivery has been considered. In targeted drug delivery systems, the drug is delivered to the target tissue and its adverse effects on healthy tissues are reduced. Three projects with the main purpose of designed and synthesized of new drug delivery systems for anti-cancer drug release using magnetic and graphene oxide nanocarriers based on Cu-TCPP MOF and Cu3(BTC)2 MOF was performed. The prepared nanocarriers were investigated by XRD, FT-IR, UV-Vis, BET, Raman, VSM, FE-SEM, EDX, TEM and Zeta-potential techniques. Prepared nanocarriers due to their unique properties such as high surface area, good biocompatibility, pore structures and suitable for drug loading and sensitivity to internal and external stimuli including pH and external magnetic field were used for targeted release and controlled anticancer drug doxorubicin (DOX). The drug loading test was performed and the in vitro release process was investigated in PBS solutions with the same pH of blood and tumor. The obtained results showed that sustained and controlled release as well as pH-sensitivity, and drug release increased in the tumor pH. Moreover, controlled release of drug was demonstrated by using qualitative (fluorescence microscopic) and quantitative (flow cytometric) studies of cell uptake. The cytotoxicity of drug-loaded nanocarriers, nanocarriers and free drug on MCF-7 and HeLa cancer cell lines and on normal cells HUVEC and NIH-3T3 were evaluated by MT assay. The results showed that the developed nanocarriers possess excellent cytotoxicity on the MCF-7 and HeLa cells compared with free DOX which is acceptable as pH-sensitive nanoplatform for cancer chemotherapy. Tumor drug delivery efficacy of the drug-loaded nanocarriers and free drug on the 4T1 tumor-bearing Balb/c mice were performed. The drug-loaded nanocarriers exhibited significantly more anti-tumor effects in comparison with free drug. Magnetic resonance imaging capability (MRI) of nanocarriers was also evaluated.

چارچوب فلز-آلي، گرافن اكسيد، نانوذرات مغناطيسي، دارورساني هدفمند، دوكسوروبيسين، حساسيت به محرك‌ها،MRI .

metal-organic framework, grapheme oxide, magnetic nanoparticles, targeted drug delivery, doxorubicin, stimulus sensitivity, MRI.

Zahra Gharehdaghi

Rahmatollah Rahimi