27685

طراحي، ساخت و شناسايي نانوكامپوزيتهاي مغناطيسي بر پايه هيدروژلهاي طبيعي كيتوسان و آلژينات و بررسي خاصيتهاي بيولوژيكي و گرما افزايي آنها

كارشناسي ارشد

شيمي- شيمي آلي

1399

1401/9/27

علي ملكي

شيمي

موضوع ارائه شده در اين پايان نامه، با تمركز بر طراحي و سنتز نانو كامپوزيت هاي مغناطيسي بر پايه¬ي هيدروژل¬هاي طبيعي كيتوسان و آلژيِنات مي¬باشد كه خاصيت¬هاي گرما افزايي و بيولوژيكي مانند هموليز و سميت سلولي آنها مورد بررسي و تحليل قرار گرفته است. در اولين تحقيق، هيدروژل آلژينات سديم (SA) با پيوند متقابل CaCl2 توسط پليمر طبيعي فيبروئين ابريشم (سيلك فيبروئين) (SF) و نانولوله‌هاي هالوسيت (HNTs) تشكيل و اصلاح شد و به دنبال آن نانوذرات مغناطيسي Fe3O4 بصورت درجا تهيه شدند. در دومين تحقيق انجام شده، كيتوسان (CS) براي ساخت يك هيدروژل در حضور ترفتالوئيل تيواوره به عنوان يك پيوند متقابل استفاده شد. به منظور افزايش استحكام داربست، SF به هيدروژل سنتز شده اضافه شد. نيتريد كربن (CN) نيز براي هدف كاربردهاي فارماكولوژي استفاده شد. همچنين به منظور استفاده از كاربردهاي هايپرترميا، نانوذرات مغناطيسي Fe3O4 (MNPs) به نانوكامپوزيت اضافه شدند. خواص بيولوژيكي نانوبيوكامپوزيت¬هاي مغناطيسي طراحي شده SA hydrogel/SF/HNTs/Fe3O4 و CS hydrogel/SF/CN/Fe3O4 توسط تست هاي هموليز گلبول هاي قرمز و قابليت و ميزان بقاي سلولي تعيين گرديده است. همچنين به دليل دارا بودن خاصيت مغناطيسي، ويژگي هاي گرماافزايي آنها نيز مورد مطالعه قرار گرفته است. هر دو ساختار هيچ گونه سميتي در برابر رده سلولي طبيعي HEK293T (رده سلولي كليه جنيني انسان) نشان نداده¬اند. از طرفي ديگر با ايجاد كاهش در زنده ماندن سلولي سلول هاي BT549 ( رده‌هاي سلولي سرطان پستان) باعث تاييد خاصيت ضد سرطاني مطلوب خود گرديده اند. علاوه بر مطالعات ذكر شده، به منظور مشخص كردن خواص ساختاري نانوبيوكامپوزيت هاي مغناطيسي سنتز شده، آناليز هاي متعددي نظير FT-IR، EDX، TGA، FE-SEM، XRD و VSM استفاده شده است.

1401/10/20

Design, fabrication and identification of magnetic nanocomposites based on natural chitosan and alginate hydrogels and investigating their biological properties and hyperthermia

12/18/2023 12:00:00 AM

The topic presented in this thesis focuses on the design and synthesis of magnetic nanocomposites based on chitosan and alginate natural hydrogels, whose thermodynamic and biological properties such as hemolysis and cytotoxicity have been investigated and analyzed. In the first research, sodium alginate (SA) hydrogel with CaCl2 cross-linking was formed and modified by the natural polymer silk fibroin (SF) and halloysite nanotubes (HNTs), and then Fe3O4 magnetic nanoparticles were prepared in situ. In the second research, chitosan (CS) was used to make a hydrogel in the presence of terephthaloyl thiourea as a crosslinker. In order to increase the strength of the scaffold, SF was added to the synthesized hydrogel. Carbon nitride (CN) was also used for the purpose of pharmacology applications. Also, in order to use hyperthermia applications, Fe3O4 magnetic nanoparticles (MNPs) were added to the nanocomposite. The biological properties of the designed magnetic nanobiocomposites SA hydrogel/SF/HNTs/Fe3O4 and CS hydrogel/SF/CN/Fe3O4 have been determined by red blood cell hemolysis tests and cell survival rate. Further, due to their magnetic properties, their heat-increasing properties have also been studied. Both constructs did not show any toxicity against the normal HEK293T cell line. On the other hand, by reducing the cell viability of BT549 cells (breast cancer cell lines), they confirmed their desired anticancer properties. In addition to the mentioned studies, in order to determine the structural properties of the synthesized magnetic nanobiocomposites, several analyses such as FT-IR, EDX, TGA, FE-SEM, XRD and VSM have been used.

نانوكامپوزيت مغناطيسي , هيدروژلهاي طبيعي كيتوسان و آلژينات , خاصيت گرما افزايي , تست هاي هموليز و سميت سلولي

magnetic nanocomposite , natural chitosan and alginate hydrogels , Hyperthermia properties , hemolysis and cytotoxicity tests

Zahra Sadat

Dr. Maleki