30873

مطالعه برهمكنش نقاط كوانتومي گرافن عامل‌دار شده با پورفيرين در حضور گلوتامات

كارشناسي ارشد

شيمي- شيمي فيزيك

1400

1402/11/30

بهشته سهرابي نظري

ندارم

شيمي

امروزه خاصيت دروني سازي نقاط كوانتومي گرافن و به خصوص تجمع اين نقاط كوانتومي آلاييده شده با اتم نيتروژن در سلول‌هاي سرطاني مورد تاييد قرار گرفته است. همچنين كاربرد پورفيرين به‌عنوان ماده حساس كننده نوري و استفاده در فوتوديناميك درماني و اهميت افزايش كاربردهاي آن در درمان انواع سرطان به خصوص تومورهاي در بافت‌هاي عميق‌تر بسيار مورد توجه است. در تحقيق پيش‌رو، با عامل‌دار شدن نقاط كوانتومي گرافن آلاييده شده با نيتروژن (N_GQD) با مشتقات پورفيرين(TAPP, TCPP)، تركيب جديدي از حساس‌كننده‌هاي نوري طراحي شدند كه شكاف باند HOMO_LUMO آن‌ها مورد اصلاح قرار گرفته و كاهش پيدا كرده است. با بررسي محاسباتي و تجربي اثر برهم‌كنش هيدروژني گلوتامات حاضر در سلول با آن‌ها، كاربرد آن‌ها در درمان فوتوديناميك پيشنهاد مي‌شود. ابتدا ساختار 120 اتمي نقطه كوانتومي گرافن و ساختار آلاييده‌ي آن با اتم نيتروژن، و سپس ساختارهاي TAPP و TCPP و در ادامه عامل‌دار شدن توسط N_GQD جهت بررسي تغيير خواص آن‌ها ترسيم و بهينه سازي شد. سپس برهم‌كنش آن‌ها با مولكول گلوتامات جهت محاسبه ميزان انرژي توليد شده جهت تامين انرژي اگزايتون بررسي شد. همچنين از طريق آزمايش‌هاي تجربي نقاط كوانتومي گرافن آلاييده با نيتروژن سنتز شدند كه با مشتق پورفيرين، TAPP و TCPP، عامل‌دار شدند. سپس در طي برهم‌كنش اين ذرات در حضور سديم گلوتامات كه يك نمك اسيد آمينه گلوتامات مي‌باشد، با استفاده از آزمون مالون دي آلدهيد(MDA) توليد گونه‌هاي اكسيژن فعال تاييد شد. براي اثبات سنتز و بررسي خواص مشتق‌هاي پورفيرين، آلاييده شدن نيتروژن در نقاط كوانتومي گرافن و عامل‌دار شدن آن‌ها با پورفيرين‌هاي سنتز شده از آناليزهاي اسپكتروفتومتر جذبي فرابنفش-مرئي، طيف سنج مادون قرمز تبديل فوريه،طيف سنجي فتولومينسانس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، زاويه تماس، پراش اشعه ايكس و پراكندگي ديناميكي نور و... استفاده شد.

1403/02/29

Investigation the interaction of porphyrin functionalized graphene quantum dots in the presence of glutamate

1/1/1900 12:00:00 AM

Nowadays, the internalization property of graphene quantum dots and especially the accumulation of these quantum dots contaminated with nitrogen atoms in cancer cells has been confirmed. Also, the use of porphyrin as a photosensitizer and its use in photodynamic therapy and the importance of increasing its applications in the treatment of various types of cancer, especially tumors in deeper tissues, are of great interest. in this research, by functionalizing nitrogen-doped graphene quantum dots (N_GQD) with porphyrin derivatives (TAPP, TCPP), a new combination of photosensitizers was designed, whose HOMO-LUMO band gap was modified and reduced. And by computational and experimental investigation of the hydrogen interaction effect between glutamate present in the cell with them, their use in photodynamic therapy is suggested. First, the structure of 120 atoms of graphene quantum dot and its structure contaminated with nitrogen atom, and then the structures of TAPP and TCPP and further functionalization by N_GQD were drawn and optimized to check the change of their properties. Then their interaction with glutamate molecule was checked to calculate the amount of energy produced to supply exciton energy. Also, through experimental tests, nitrogen-doped graphene quantum dots were synthesized and functionalized with porphyrin derivatives, TAPP and TCPP. Then, during the interaction of these particles in the presence of sodium glutamate, which is an amino acid salt of glutamate, the production of reactive oxygen species was confirmed using the malondialdehyde (MDA) test. To prove the synthesis and investigate the properties of porphyrin derivatives, nitrogen contamination in graphene quantum dots and their functionalization with synthesized porphyrins from the analyzes of ultraviolet-visible absorption spectrophotometer, Fourier transform infrared spectrometer, photoluminescence spectroscopy, scanning electron microscope, contact angle, X-ray diffraction and dynamic light scattering were used.

گرافن كوانتوم دات , پورفيرين , درمان سرطان , فوتوديناميك درماني , محاسبات مكانيك كوانتومي

GQDs , Porphyrin , Cancer therapy , PDT , Quantum Mechanical Calculations

Fateme Aslani

Dr. Beheshte Sohrabi