عنوان پایان‌نامه
استفاده از نانو کریستال های لانتانید بارگذرای شده با داروهای فعال نوری در درمان سرطان سینه
- رشته تحصیلی
- زیست‌شناسی-علوم‌سلولی‌مولکولی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 46382
- تاریخ دفاع
- ۱۴ مهر ۱۳۸۹
- دانشجو
- غزاله رافتیان
- استاد راهنما
- شاهرخ صفریان, سیدجلال زرگر
- چکیده
- چکیده تعریف عامی که برای نانوتکنولوژی وجود دارد عبارت است از: "ایجاد و استفاده از مواد، ابزارها و سیستم ها، از طریق کنترل ماده در اندازه های نانو". نانوتکنولوژی اثر بزرگی بر روی درمان هدفمند سرطان گذاشته است و این به خاطر کاربردهای بالقو? نانوتکنولوژی در زمین? دارورسانی و مطالعات سرطان است. درمان فتودینامیک (PDT) روشی درمانی برای سرطان و بر پای? نانوتکنولوژی است که در آن جذب ماد? فعال نوری توسط سلول های سرطانی با تشعشع نور همراه می گردد. این درمان باعث وقوع فعالیت های نوری- شیمیایی و نوری- زیستی متوالی می گردد که در نهایت تخریب غیر قابل جبران بافت توموری را باعث می شود. اعتقاد عمومی بر این است که اکسیژن منفرد می تواند به درون سیتوپلاسم و داخل غشاهای زیستی انتشار یابد و آپاپتوز یا نکروز را القا کند. اخیراً نانوکریستال های لانتانیدی همراه شده با یون های دیگر مثل LaF3:Tb+3 توجه محققین را به خود جلب کرده است که به خاطر خصوصیات نوری و شیمیایی ویژ? آنها از قبیل سمّیت کم، طیف نشری باریک و پایداری نوری عالی می باشد. به خاطر این خصوصیات منحصر به فرد چنین نانوذراتی تصمیم گرفتیم تا LaF3:Tb+3 را به عنوان یک نمونه از نانوکریستال های همراه شده با یون های دیگر بسازیم وآنها را به عنوان واسطه های PDT بر روی سلول های سرطانی سینه (T47D) و سرطان پروستات (LNCap) اثر دهیم، چرا که این انواع توموری مستقر بر سطح می باشند و درمان PDT می تواند بر روی آنها انجام پذیرد. در این پروژه نانوذرات لومینسانس کنند? LaF3:Tb3+ ساخته شد. پرتو UV و اشع? ایکس این نانوذرات را تهییج کرده و بنابراین نانوذرات نور منتشر می کنند و عوامل فعال نوری را به نام MTCP یا نوع مس دار آن یعنی Cu-MTCP که به نانوذره چسبیده اند، فعال می کنند. زمانی که داروی فعال نوری نور مرئی را جذب کند، اکسیژن منفرد را که برای سلول ها کشنده است ایجاد می نماید. در اینجا، این نانوذرات ساخته شد و با کروماتوگرافی تخلیص گردید. سپس طیف آنها با اسپکتروفوتومتر و اسپکتروفلوریمتر به دست آمد. دیگر خصوصیات نانوذرات نیز به کمک میکروسکوپ الکترونی و Zetasizer مشخص گردید. پس از انکوبه کردن سلول های سرطانی با نانوذره-دارو برای 48 ساعت، اشع? ایکس یا پرتو UV به سلول ها تابانده و میزان بقای سلول ها با تست MTT اندازه گیری شد. نتایج به دست آمده نشان داد که نانوذرات ساخته شده دارای یون تربیوم هستند و میانگین قطری برابر 40 نانومتر دارند. نتایج میکروسکوپ فلورسانس و تست MTT نیز حاکی از ورود نانوذره- دارو به سلول ها و اعمال کشندگی به میزان %30 بر اثر اکسیژن منفرد تولید شده است.
- Abstract
- ABSTRACT A widely used definition for nanotechnology is: ‘‘The creation and utilization of materials, devices, and systems through the control of matter on the nanometer scale”. Nanotechnology has a great impact on targeted cancer treatment with potential applications in drug delivery and cancer research. Photodynamic therapy (PDT) is a nanotechnology base cancer treatment in which the uptake of a photosensitizer by cancer tissue follows by photoirradiation. This therapy results in a sequence of photochemical and photobiologic processes that cause irreversible photodamage to tumor tissues. It is commonly accepted that singlet oxygen is the main cytotoxic agent produced during PDT. Singlet oxygen (1O2) can diffuse through the cytoplasm and in biological membranes to induce apoptosis or necrosis. Recently, lanthanide-doped NCs such as LaF3:Tb3+ aroused people’s interests, considering their attractive chemical and optical features such as low toxicity, characteristic narrow emission, and excellent photostability. Because of these unique properties of such nanoparticles we attracted to synthesize LaF3:Tb3+ as one of lanthanide-doped NCs and examined them as a PDT mediator on breast cancer (T47D) as well as prostate cancer (LNCap) cells. Since these types of tumors are on the surface, treatment by PDT can be performed on them. In our experiment we synthesized LaF3:Tb3+ luminescent nanoparticles. X-ray or UV lights can excite these nanoparticles thus they emit light and activate a photosensitizing agent called “MTCP” [meso- tetra (4-carboxyphenyl) porphine] or its Cu form (Cu-MTCP) which had been attached to the nanoparticles. As we know, when photosensitizing agents absorb visible light they produce singlet oxygen which is toxic for cells. We produced these nanoparticles and purified them by size exclusion chromatography. Then we recorded their spectrum via spectrofluorimeter and spectrophotometer. Other characteristics of nanoparticles were determined by electron microscopy and Zetasizer. After incubation of cancerous cells with nanoparticle-photosensitizing agent for 48 hours, X-ray or UV light was exposed to the cells and cell viability was measured using MTT test. The results showed that the nanoparticles are containing Tb+3 ions with an average diameter of 40nm. Fluorescence microscopy proved that the nanoparticles were entered into the cells and MTT test showed that around 30% of the cell population was killed via the production singlet oxygen.
