عنوان پایان‌نامه
بیوفیزیک بسته بندی پلیمری کورکومین و میانکنش های آن با الکترولیت و غشاء
- رشته تحصیلی
- بیوفیزیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 11164ب;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 58831
- تاریخ دفاع
- ۱۳ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- ایدا شهرکی
- استاد راهنما
- حمید مباشری
- چکیده
- کورکومین بخش پلی فنولی زردچوبه است و با وجود خاصیت آنتی اکسیدانی و ضد التهابی و اثرات درمانی آن در انواع سرطان ها، به دلیل زیست فرآهمی پایین آن، تسهیل انتقال آن به سلول های سرطانی اهمیت زیادی دارد. بنابراین در این تحقیق، شرایط و آثار استفاده از حامل پلیمری سنتتیک با ساختار دندروزومی کروی در جهت بالا بردن زیست فرآهمی آن مطالعه گردید. در این مطالعه توسط میکروسکوپی فلوئورسانس، اسپکتروسکوپی UV/Vis و فلوئورسانس و اندازه گیری بار و قطر کمپلکس کورکومین-حامل، از طریق مکانیسم انکسار نور در شرایط متفاوت از نظر زمان، دما، سونیکاسیون، pH و قدرت یونی، ویژگی های شیمیایی و فیزیکی بررسی شد. با اعمال کمپلکس کورکومین بر غشای دولایه مصنوعی، تغییرات جریان عبوری از غشاء، ثابت دی الکتریک و ضخامت دولایه و در سلول های 7Huh، تغییر شکل سلول ها و میزان جذب کورکومین توسط سلول در مدت 48 ساعت بررسی شد. با به کارگیری داکینگ مولکولی، انرژی برهم کنش کورکومین با یک مولکول حامل به صورت نظری به دست آمد. نتایج، تغییر طول موج ماکسیمم جذب و نشر کورکومین در نتیجه قرار گرفتن در حامل، را نشان دادند. کوچک ترین اندازه تجمعات در دمای°c25، با اعمال سونیکاسیون، در4/7 pH و قدرت یونی 2و 3 برابر به دست آمد و مشخص شد که با گذشت شش ماه از آماده سازی نمونه، اندازه تجمعات ثابت می ماند. در سیستم ولتاژ کلمپ در غلظت 15 میکرومولار کمپلکس غشاء در ولتاژ 120 میلی ولت پاره شد. بیشترین مقدار ثابت دی الکتریک در غشای دولایه بدون اعمال کمپلکس کورکومین دیده شد. در محیط کشت سلول های7Huh، دریافت سلولی در غلظت 5/17 میکرومولار کمپلکس کورکومین-حامل، در 90 دقیقه اول به ماکسیمم خود رسید و منجر به بیشترین تغییر در دایره واری سلول ها نسبت به دو غلظت 5 و 15 میکرومولار گردید. طبق مطالعات داکینگ انرژی پیوند کورکومین با مولکول حامل 41/4- کیلوکالری بر مول بوده و با توجه به جهت گیری این دو مولکول نسبت به هم، به ازای یک مولکول کورکومین، شش مولکول حامل می تواند اطراف آن قرار بگیرد. بنابراین در این تحقیق برهم کنش های الکترواستاتیک مولکول های حامل، برهم کنش کورکومین با حامل پلیمری، زمان پایداری ساختارهای یکنواخت کمپلکس، شرایط بهینه از نظر غلظت، pH و دما برای حفظ اندازه تجمعات کمپلکس کورکومین معلوم گردیدند. تاثیر کمپلکس بر سلول سرطانی در محیط کشت و غشای دو لایه مصنوعی در ابعاد مولکولی بررسی شد.
- Abstract
- Curcumin is the polyphenolic part of turmeric. Despite its anti-oxidant and anti-inflammatroy properties and therapeutic effect on various cancers, due to its low bioavailability, its facilitate delivery to the cancerous cells has great improtance. In this research, effects of a synthetic polymeric carrier with a spherical dendrosomal structure on curcumin in order to rise up its bioavailability were studied. By fluorescence microscopy, UV/Vis and fluorescent spectroscopy and also DLS method in different conditions of time, temperature, pH and ionic concentration, physical and chemical properties of the complex were investigated. After applying the curcumin-carrier complex on the artificial bilayer membrane, its changes in the current, dielectric constant and thickness were studied. By treatment of the Huh7 cell line with the curcumin-carrier complex, cell morphology changes and curcumin uptake of cells were investigated over 48 hours. The interaction between curcumin and polymeric carrier studied theoretically using molecular docking mechanism. According to the results, the absorbance and emission wavelengths of curcumin was changed due to its packing in the polymeric carrier. Following sonication the smallest size of aggregations in curcumin-carrier complex observed at 25°c, pH7.4 at 2.0X and 3.0X ionic concentration. It was observed that the aggregates were stable six months after formation and their diameters remained unchanged. Membrane was ruptured after applying complex (15µM) to membrane and manifested at 120mV. The largest membrane dielectric constant observed in a membrane without applying the curcumin-carrier complex. Maximum cellular uptake of curcumin was observed in the presence of complex (17.5µM) over the first 90 minutes of its introduction. The minimum free binding energy of curcumin to carrier molecules was -4.41Kcal/mol and according to their orientation, six molecules of carrier expected to bind to curcumin molecule. In conclusion, in this st
