31914

شبيه سازي، سنتز و مشخصه يابي نانوكامپوزيت هاي پليمري مبتني بر پكتين و نانوذرات اكسيدي روي و مس، جهت بررسي كاربرد دارويي آن در درمان نوين سرطان و ديابت

ارشد

نانو شيمي

1400

1403.06.28

عليرضا اكبرزاده

0

شيمي

اين پژوهش به بررسي سنتز، شبيه‌سازي و مشخصه‌يابي نانوكامپوزيت‌هاي پليمري مبتني بر پكتين همراه با نانوذرات اكسيدي روي و مس مي‌پردازد كه به عنوان بسترهاي دارورساني هدفمند براي درمان بيماري‌هاي سرطان و ديابت طراحي شده‌اند. سرطان و ديابت از بيماري‌هاي شايع جهاني محسوب مي‌شوند كه سالانه تعداد قابل‌توجهي از مبتلايان را درگير مي‌كنند. با وجود پيشرفت‌هاي گسترده در درمان اين بيماري‌ها، چالش‌هاي مرتبط با عوارض جانبي داروها و اثربخشي محدود آنها همچنان پابرجاست. ازاين‌رو، توسعه سامانه‌هاي دارورساني هوشمند و كنترل‌شده براي بهبود اثربخشي داروها و كاهش عوارض جانبي اهميت ويژه‌اي دارد. در اين تحقيق، پكتين به عنوان يك پليمر طبيعي زيست‌سازگار و زيست‌تخريب‌پذير انتخاب شده است كه به دليل خواص منحصربه‌فرد خود در هدف‌گيري بافت‌هاي خاص و پايداري در محيط‌هاي مختلف مورد توجه قرار گرفته است. نانوذرات اكسيدي روي و مس نيز به دليل خواص ضدسرطاني و ضدديابتي و توانايي در رهاسازي كنترل‌شده داروها در بافت هدف، به‌عنوان تركيبات اصلي اين نانوكامپوزيت‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند. فرايند سنتز نانوكامپوزيت‌ها شامل تهيه نانوذرات اكسيد روي و مس و سپس تركيب آنها با پليمر پكتين است. اين بسترها به منظور بارگذاري داروهاي انسولين و 5-فلوئورويوراسيل مورد استفاده قرار گرفته و رهايش كنترل‌شده داروها در شرايط آزمايشگاهي بررسي شده است. آزمون‌هاي مختلفي نظير FTIR، FE-SEM، TGA و آناليز پتانسيل زتا براي بررسي ويژگي‌هاي فيزيكي و شيميايي نانوكامپوزيت‌ها انجام شده است. همچنين، آزمايش سميت سلولي (MTT) نشان‌دهنده كاهش قابل‌توجه سميت داروها بر سلول‌هاي سالم و افزايش تأثير آنها بر سلول‌هاي هدف بوده است. نتايج به‌دست‌آمده نشان مي‌دهد كه نانوكامپوزيت‌هاي پكتين-روي¬اكسيد و پكتين-مس¬اكسيد مي‌توانند به عنوان سامانه‌هاي دارورساني موثر براي درمان ديابت و سرطان عمل كنند. اين نانوكامپوزيت‌ها قابليت نفوذپذيري بالا به سلول‌هاي هدف را داشته و با كاهش دوز موردنياز دارو، عوارض جانبي آن را به حداقل مي‌رسانند. همچنين، استفاده از اين سامانه‌ها در مسيرهاي دارورساني خوراكي و تزريق درون‌توموري به دليل ويژگي‌هاي زيست‌سازگاري و پايداري مطلوب آنها امكان‌پذير است. در پايان، اين پژوهش نشان مي‌دهد كه استفاده از نانوذرات فلزي و پليمرهاي طبيعي مي‌تواند راهكارهاي جديدي براي درمان بيماري‌هاي مزمن ارائه دهد و بستر مناسبي براي تحقيقات آينده در زمينه دارورساني هوشمند فراهم سازد. پيشنهاد مي‌شود كه مطالعات بيشتري براي بررسي اثرات درازمدت و كارآيي باليني اين نانوكامپوزيت‌ها انجام شود تا امكان استفاده گسترده از آنها در درمان‌هاي نوين پزشكي فراهم گردد.

1403/11/02

Simulation, synthesis, and characterization of pectin-based polymeric nanocomposites reinforced with zinc oxide and copper oxide nanoparticles for novel drug delivery applications in cancer and diabetes treatmen

9/18/2025 12:00:00 AM

This research examines the synthesis, simulation and characterization of pectin-based polymer nanocomposites with zinc and copper oxide nanoparticles, which are designed as targeted drug delivery platforms for the treatment of cancer and diabetes. Cancer and diabetes are common diseases worldwide that affect a significant number of patients every year. Despite the vast advances in the treatment of these diseases, challenges related to the side effects of drugs and their limited effectiveness still persist. Therefore, the development of intelligent and controlled drug delivery systems is particularly important to improve the effectiveness of drugs and reduce side effects. In this research, pectin has been selected as a biocompatible and biodegradable natural polymer, which has been noted for its unique properties in targeting specific tissues and stability in different environments. Zinc and copper oxide nanoparticles have also been used as the main components of these nanocomposites due to their anticancer and antidiabetic properties and the ability to release drugs in the target tissue. The synthesis process of nanocomposites includes preparing zinc and copper oxide nanoparticles and then combining them with pectin polymer. These substrates have been used to load insulin and 5-fluorouracil drugs, and the controlled release of drugs has been investigated in laboratory conditions. Various tests such as FTIR, FE-SEM, TGA and zeta potential analysis have been performed to investigate the physical and chemical properties of nanocomposites. Also, the cytotoxicity test (MTT) has shown a significant reduction in the toxicity of drugs on healthy cells and an increase in their effect on target cells. The obtained results show that pectin-zinc oxide and pectin-copper oxide nanocomposites can act as effective drug delivery systems for the treatment of diabetes and cancer. These nanocomposites have high permeability to the target cells and by reducing the required dose of the drug, they minimize its side effects. Also, the use of these systems in the routes of oral drug delivery and intratumoral injection is possible due to their favorable biocompatibility and stability. In the end, this research shows that the use of metal nanoparticles and natural polymers can provide new solutions for the treatment of chronic diseases and provide a suitable platform for future research in the field of smart drug delivery. It is suggested that more studies be conducted to investigate the long-term effects and clinical efficacy of these nanocomposites in order to enable their widespread use in modern medical treatments.

سرطان، ديابت، پكتين، نانوذرات روي¬اكسيد ، نانوذرات مس¬اكسيد ، دارورساني خوراكي، تزريق درون¬توموري

Cancer, diabetes, pectin, zinc oxide nanoparticles, copper oxide nanoparticles, oral drug delivery, intratumoral injection

zahra asadi

alireza akbarzadeh