شماره ركورد
33849
پديد آورنده
نيما ديواني
عنوان
طراحي، سنتز و شناسايي نانوكامپوزيتي جديد بر پايه ي هيدروژل آلژينات، سيلك فيبرويين و مكسن و بررسي عملكرد و خواص بيولوژيكي آن به عنوان حامل دارو در درمان بيماري سرطان
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
شيمي- شيمي آلي
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/7/8
استاد راهنما
محمدرضا نعيمي جمال
استاد مشاور
/
دانشكده
شيمي
چكيده
در دو دهه اخير، كشف خواص ويژه گرافن و ساير مواد دوبعدي مانند نيتريد بور، ديكالكوژنيدهاي فلزي و بهويژه كاربيدها و نيتريدهاي فلزات واسطه (مكسنها) زمينه تحقيقات گستردهاي را فراهم كرده است. اين مواد به دليل سطح وسيع، قابليت بارگذاري بالاي دارو و حساسيت به pH و دما، گزينههاي مناسبي براي سامانههاي نوين دارورساني محسوب ميشوند. از سوي ديگر، هيدروژلها بهعنوان شبكههاي پليمري آبدوست سهبعدي توانايي بالايي در جذب و نگهداري آب دارند و ميتوانند از پليمرهاي طبيعي مانند آلژينات، كيتوسان و كلاژن ساخته شوند. آلژيناتها به دليل شباهت به ماتريكس خارج سلولي و پايداري در محيط اسيدي، براي دارورساني خوراكي بسيار مناسباند. در اين پژوهش بر اصلاح سطحي مكسنها با پليمرهاي زيستسازگار طبيعي تمركز شده است تا سميت ناشي از تيتانيوم كاهش يافته و امكان استفاده از آنها در كاربردهاي زيستي، بهويژه دارورساني خوراكي براي درمان سرطان روده، فراهم شود. بدين منظور از پروتئين ابريشم براي افزايش زيست سازگاري بستر نهايي استفاده شد. از نور ناحيه زير قرمز براي فعال كردن خواص گرمايي و ارتعاشي مكسن در مرحله ريليز دارو استفاده ميكنيم. درمرحله بارگذاري دارو مقادير مختلف از دارو ضدسرطان ميتوكسانترون در محيط آبي استفاده شد و به مدت 72 ساعت براي جذب دارو به سيستم زمان داده شد. با توجه به اين زمان نتيجه بارگذاري دارو تقريبا % 100 بود. باتوجه به خوراكي بودن بستر بايد توجه داشته باشيم كه بايد در pH هاي محيط معده و محيط روده كه محل جذب هست رهايش دارو بررسي ميشد؛ بدين منظور محيط شبيه ساز بدن با نمك هاي فسفات سالين ساخته شد و محاسبات رهايش در محيط هاي مختلف به كمك دستگاه طيف سنجي ماورابنفش انجام شد. در شرايط شبيه سازي شده محيط معده تقريبا بين %7-%5 رهايش دارو مشاهده شد و در محيط روده بدون وجود نور محدوده زيرقرمز رهايش دارو بين % 10- %8 بود. براي رهايش بيشتر و بهينه دارو از بستر از نور محدوده زيرقرمز استفاده شد، اين فرآيند به رهايش دارو بسيار كمك كرد و رهايش دارو را به حدود % 40 رساند. براي شناسايي گروه هاي عاملي از دستگاه طيف سنجي مادون قرمز استفاده شد و همچنين براي شناسايي مورفولژي ساختار از دستگاه ميكروسكوپ الكتروني روبشي كمك گرفته شد. در ادامه آناليزهاي گرفته شده از آناليز عنصري و نقشهبرداري طيفسنجي پراكندگي انرژي پرتو ايكس براي شناسايي و نحوه پخش شدن آنها استفاده كرديم. در اين پژوهش تلاش شده است تا با بهرهگيري از رويكردهاي نوين و استفاده از مواد زيستسازگار، راهكاري مناسب و كارآمد براي دارورساني خوراكي ارائه گردد تا ضمن افزايش كارايي درمان، عوارض جانبي دارو نيز به حداقل برسد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/30
عنوان به انگليسي
Design, Synthesis, and Characterization of a Novel Nanocomposite Based on Alginate Hydrogel, Silk Fibroin, and MXene, and Investigation of Its Performance and Biological Properties as a Drug Carrier in Cancer Therapy
تاريخ بهره برداري
9/30/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
نيما ديواني
چكيده به لاتين
In the past two decades, the discovery of the unique properties of graphene and other two-dimensional materials such as boron nitride, transition metal dichalcogenides, and especially transition metal carbides and nitrides (MXenes) has provided a broad platform for extensive research. Due to their large surface area, high drug-loading capacity, and sensitivity to pH and temperature, these materials are considered promising candidates for advanced drug delivery systems. On the other hand, hydrogels, as three-dimensional hydrophilic polymeric networks, exhibit high water absorption and retention capacity and can be fabricated from natural polymers such as alginate, chitosan, and collagen. Alginate, due to its similarity to the extracellular matrix and stability in acidic environments, is particularly suitable for oral drug delivery. In this study, the focus was placed on the surface modification of MXenes with natural biocompatible polymers to reduce the toxicity caused by titanium and enable their use in biomedical applications, particularly oral drug delivery for colon cancer treatment. Silk fibroin protein was employed to improve the biocompatibility of the final substrate. Near-infrared light was applied to activate the thermal and vibrational properties of MXene during the drug release stage. For drug loading, various concentrations of the anticancer drug mitoxantrone were introduced into an aqueous medium and allowed to be absorbed by the system for 72 hours. Considering the oral application of the platform, drug release was investigated under pH conditions simulating the stomach and intestinal environments, which are the primary sites of absorption. To this end, a simulated body fluid prepared with phosphate-buffered saline was used, and drug release was analyzed using UV–Vis spectrophotometry. Functional groups were characterized using Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), while the morphology of the structure was examined by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM). Furthermore, elemental analysis and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) mapping were employed to determine the composition and distribution of elements. This research aims to introduce an efficient oral drug delivery system by employing innovative approaches and biocompatible materials, in order to enhance therapeutic efficiency while minimizing the side effects of anticancer drugs.
كليدواژه هاي فارسي
مكسنها , دارورساني خوراكي , هيدروژل , آلژينات , پروتئين ابريشم , زيستسازگاري , ميتوكسانترون
كليدواژه هاي لاتين
MXenes , oral drug delivery , hydrogel , alginate , Silk Fibroin , biocompatibility , Mitoxantrone
Author
Nima Divani
SuperVisor
Mohammad Reza Naeimi Jamal