Study of the intracellular uptake and specific absorption rate (SAR) of core/cell magnetic nanoparticles Fe/MgO for application in hyperthermia

 
δείτε την πρωτότυπη σελίδα τεκμηρίου
στον ιστότοπο του αποθετηρίου του φορέα για περισσότερες πληροφορίες και για να δείτε όλα τα ψηφιακά αρχεία του τεκμηρίου*
κοινοποιήστε το τεκμήριο




2009 (EL)
Προσδιορισμός της κυτταρικής πρόσληψης και του ρυθμού ειδικής απορρόφησης (SAR) core/cell μαγνητικών νανοσωματιδίων FeMgO για την εφαρμογή υπερθερμίας
Study of the intracellular uptake and specific absorption rate (SAR) of core/cell magnetic nanoparticles Fe/MgO for application in hyperthermia

Χαλκίδου, Αναστασία Σοφοκλή

Ο καρκίνος αποτελεί ίσως την ασθένεια με το μεγαλύτερο ερευνητικό ενδιαφέρον αυτή την στιγμή παγκοσμίως. Ο κύριος προσανατολισμός των ερευνών είναι η ανάπτυξη εναλλακτικών μορφών θεραπείας, οι οποίες θα συνεπικουρούν στις ήδη υπάρχουσες. Μία από αυτές, η υπερθερμία, έχει αποτελέσει και στο παρελθόν αντικείμενο εκτεταμένης έρευνας, ωστόσο οι αντικειμενικές δυσκολίες στην εφαρμογή της και κυρίως η δυνατότητα για εκλεκτική θέρμανση μόνο των καρκινικών κυττάρων έκαναν αδύνατη την ευρεία εφαρμογή της μέχρι σήμερα. Με τον όρο υπερθερμία αναφερόμαστε στην ανύψωση της θερμοκρασίας είτε όλου του σώματος (ολοσωματική υπερθερμία) είτε τμήματος μονάχα αυτού σε θερμοκρασίες πάνω από 41- 42oC. Στις θερμοκρασίες αυτές τα καρκινικά κύτταρα υφίστανται βλάβες, τις οποίες δεν μπορούν να αποκαταστήσουν με αποτέλεσμα να σκοτώνονται. Αντίθετα, τα φυσιολογικά κύτταρα διαθέτουν μηχανισμούς τέτοιους οι οποίοι επιτρέπουν την επιβίωσή τους στις θερμοκρασίες αυτές με αποτέλεσμα να καθίσταται η υπερθερμία εκλεκτική θεραπευτική μέθοδος, κάτι το οποίο αποτελεί και το ζητούμενο στην θεραπευτική αντιμετώπιση του καρκίνου. Ωστόσο, η υπερθερμία δεν αποτελεί μια καινούργια θεραπευτική προσέγγιση. Εδώ και αρκετές δεκαετίες έχουν γίνει προσπάθειες εφαρμογής της χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους, από τις πλέον απλές, όπως η εμβύθιση ολόκληρου του σώματος μέσα σε δεξαμενή με ζεστό νερό, μέχρι την εφαρμογή υψηλών ραδιοσυχνοτήτων, την εμφύτευση μετάλλων στο ανθρώπινο σώμα και την ανάπτυξη ρευμάτων eddy σε αυτά. Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται μια μορφή υπερθερμίας η οποία γίνεται ενδοκυτταρικά με την μεσολάβηση μαγνητικών υλικών και συγκεκριμένα μαγνητικών νανοσωματιδίων (magnetic nanoparticles), τα οποία ενδοκυτταρώνονται από τα κύτταρα. Η μαγνητική υπερθερμία, όπως ονομάζεται, έχει ως θεωρητική βάση τις ενεργειακές απώλειες που εμφανίζονται κατά την αντιστροφή της μαγνήτισης στα υλικά αυτά, όταν εφαρμόζεται εξωτερικό εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο και έχουν ως αποτέλεσμα την παραγωγή θερμότητας. Οι επιμέρους μηχανισμοί με τους οποίους παράγεται η θερμότητα αυτή θα αναπτυχθούν στα αντίστοιχα κεφάλαια. Η εφαρμογή της μαγνητικής υπερθερμίας έχει τρεις βασικές παραμέτρους, οι οποίες ρυθμίζουν την αποτελεσματικότητά της και ταυτόχρονα επηρεάζουν την δυνατότητα εφαρμογής της. Η μία από αυτές έχει να κάνει με τις παραμέτρους του εφαρμοζόμενου πεδίου, όπως είναι η συχνότητα και το εύρος του κι αυτό γιατί υπάρχουν φυσικοί, τεχνικοί και ιατροβιολογικοί παράγοντες, οι οποίοι μας θέτουν όρια για την αύξηση των δύο αυτών παραμέτρων. Οι άλλες δύο παράμετροι έχουν να κάνουν με τα ίδια τα μαγνητικά νανοσωματίδια και αφορούν αφενός μεν Χαλκίδου Αναστασία Core/Cell Μαγνητικά Νανοσωματίδια Θεσσα λονίκη 2009 4 στην βιοσυμβατότητά τους με τον ανθρώπινο οργανισμό και την πρόσληψή τους από τα καρκινικά κύτταρα, αφετέρου στον παράγοντα SAR (specific absorption rate) ο οποίος είναι ο πλέον πολύτιμος δείκτης για την αποτελεσματικότητά τους στο να παράγουν θερμότητα. Ο SAR είναι ουσιαστικά ο δείκτης για την μέτρηση του ποσού της ενέργειας (θερμότητας) το οποίο απορροφά ο οργανισμός κατά την εφαρμογή του εναλλασσόμενου μαγνητικού πεδίου στα μαγνητικά νανοσωματίδια. Ο δείκτης SAR μετριέται σε Watt/kg. Η εξίσωσή η οποία μας δίνει τον SAR είναι: Όπου c είναι η ειδική θερμότητα, mf είναι η μάζα του διαλύματός, mFe είναι αντίστοιχα η μάζα των νανοσωματιδίων σε Fe που περιέχονται στο διάλυμά μας, ΔΤ/Δt είναι η κλίση της καμπύλης της θερμοκρασίας ως προς τον χρόνο. Στα πλαίσια της παρούσης εργασίας πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις του SAR σε δείγματα αναφοράς για διάφορες τιμές έντασης του πεδίου και εν συνεχεία, αφού το διάλυμα των μαγνητικών νανοσωματιδίων επωάστηκε με διάφορες καρκινικές σειρές, έγιναν μετρήσεις του SAR στις σειρές αυτές. Σε ότι αφορά στα καρκινικά κύτταρα που χρησιμοποιήθηκαν, πρόκειται για κυτταρικές σειρές από καρκίνο του μαστού με διαφορετικά χαρακτηριστικά μεταξύ τους ως προς την έκφραση διαφόρων ορμονικών υποδοχέων στην μεμβράνη τους, καθώς επίσης και του αυξητικού παράγοντα HER2/neu. Εκτός από τις μετρήσεις του SAR, αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής αποτέλεσε ο έλεγχος της βιοσυμβατότητας/κυτταροτοξικότητας των μαγνητικών νανοσωματιδίων στα καρκινικά κύτταρα, η μέτρηση του βαθμού πρόσληψης των νανοσωματιδίων από τα κύτταρα και γενικότερα η ανάπτυξή μιας πειραματικής διαδικασίας για τον πλήρη χαρακτηρισμό μαγνητικών νανοσωματιδίων σε ότι αφορά την δομή τους, τα φυσικά χαρακτηριστικά τους, την πρόπρόσληψή τους από τα καρκινικά κύτταρα και την μέτρηση του SAR.

info:eu-repo/semantics/masterThesis
Postgraduate Thesis / Μεταπτυχιακή Εργασία

Κυτταρική πρόσληψη
Cellular uptake
Magnetic nanoparticles
Καρκίνος
Hyperthermia
Υπερθερμία
Μαγνητικά νανοσωματίδια
Cancer

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (EL)
Aristotle University of Thessaloniki (EN)

2009
2009-12-14T12:23:49Z


Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών, Νανοεπιστήμες και Νανοτεχνολογίες

This record is part of 'IKEE', the Institutional Repository of Aristotle University of Thessaloniki's Library and Information Centre found at http://ikee.lib.auth.gr. Unless otherwise stated above, the record metadata were created by and belong to Aristotle University of Thessaloniki Library, Greece and are made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Unless otherwise stated in the record, the content and copyright of files and fulltext documents belong to their respective authors. Out-of-copyright content that was digitized, converted, processed, modified, etc by AUTh Library, is made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). You are kindly requested to make a reference to AUTh Library and the URL of the record containing the resource whenever you make use of this material.
info:eu-repo/semantics/openAccess



*Η εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των διαδικτυακών διευθύνσεων των συλλογών (ψηφιακό αρχείο, καρτέλα τεκμηρίου στο αποθετήριο) είναι αποκλειστική ευθύνη των αντίστοιχων Φορέων περιεχομένου.