Υβριδικά Αυτο-Οργανούμενα Νανοσυστήματα από Συμπολυμερή κατά Συστάδες

 
Το τεκμήριο παρέχεται από τον φορέα :

Αποθετήριο :
Πέργαμος
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



Υβριδικά Αυτο-Οργανούμενα Νανοσυστήματα από Συμπολυμερή κατά Συστάδες

Βλάσση Ελένη (EL)

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετήθηκαν η δομή και οι ιδιότητες υβριδικών αυτο-οργανούμενων συστημάτων που αποτελούνται από συμπολυμερή κατά συστάδες και ανόργανα ή βιολογικά υλικά (όπως φάρμακα, νουκλεϊκά οξέα ή πρωτεΐνες κ.ά.). Με αφορμή τις ιδιαίτερες και ενδιαφέρουσες ιδιότητες των συμπολυμερών κατά συστάδες πραγματοποιήθηκαν σειρές συνθέσεων που βασίζονται στην 2-μεθυλο- 2-οξαζολίνη (2-methyl-2-oxazoline, MeOx) ή το αιθυλενοξείδιο (ethylene oxide, EO). Πρωταρχικώς, πραγματοποιήθηκε μερική υδρόλυση των βαθμωτών συμπολυμερών (gradient copolymers) πολυ(2-μέθυλο-2-οξαζολίνη)ς και πολύ(2-φαίνυλο- 2-οξαζολίνη)ς (poly(2-methyl-2-oxazoline)-grad-poly(2-phenyl-2-oxazoline), MPOx), κατά την οποία εισάγονται κατιοντογενείς ομάδες αιθυλενιμίνης (ethylene imine, -EI) στις αλυσίδες των αρχικών συμπολυμερών. Πραγματοποιήθηκε μελέτη της δομής και των ιδιοτήτων τους σε διάφορα βιολογικά διαλύματα όπως υδατικά, αλατούχα φωσφορικά ρυθμιστικά (phosphate buffered saline, PBS) καθώς και της σύμπλεξης των διαλυμάτων αυτών με τις πρωτεΐνες εμβρυϊκού ορού βοοειδούς (fetal bovine serum, FBS) και με το δεσοξυριβονουκλεϊκό οξύ (deoxyribonucleic acid, DNA). Ακολούθησαν η σύνθεση μιας σειράς συμπολυμερών κατά συστάδες από πολυ(αιθυλενοξείδιο) και πολυ(2-φαίνυλο-2-οξαζολίνη) (PEO-b-PPhOx), με κατιοντικό πολυμερισμό και με απαρχητή το τοσυλικό-πολυ(αιθυλενοξείδιο) (PEO-tosylate). Μετά τον χαρακτηρισμό των συμπολυμερών με διάφορες μεθόδους (1Η ΝΜR, GPC, FTIR), μελετήθηκαν τα υδατικά τους διαλύματα. Εν συνεχεία, πραγματοποιήθηκε σύνθεση τεταρτοταγοποιημένων πολυμερών που βασίζονται σε διαφορετικές αρχιτεκτονικές πολυ(χλωρομεθυλοστυρενίου) (poly(chloromethylstyrene), PCMS) χρησιμοποιώντας το 1-βουτυλο-ιμιδαζόλιο (1-butyl-imidazole, NBIZ) ως παράγοντα τεταρτοταγοποίησης. Αφού αναλύθηκαν τα μοριακά τους χαρακτηριστικά, μελετήθηκε η συμπεριφορά αυτών των πολυμερών, σε υδατικά μέσα (μεταβάλλοντας παραμέτρους όπως η ιοντική ισχύς, η θερμοκρασία, το pH και η συγκέντρωση) και άλλα βιολογικά διαλύματα (PBS, PBS-FBS). Η μελέτη της δομής και των ιδιοτήτων πραγματοποιήθηκε και για τα σύμπλοκα που σχηματίζονται με το DNA, για να διερευνηθεί τυχόν χρήση αυτών των συστημάτων στη βιοτεχνολογία (π.χ. ως νανοφορείς πρωτεϊνών και γονιδίων). Εν κατακλείδι, σειρές συμπολυμερών κατά συστάδες (HMPOx, PEO-b-PPhOx και PI-b-PEO) μελετήθηκαν ως προς την αλληλεπίδραση με DNA, φάρμακα (όπως η ινδομεθακίνη), μαγνητικά νανοσωματίδια (όπως γ-Fe2O3) και σύμπλοκα νικελίου. Αφού ευρέθησαν οι κατάλληλες αναλογίες των συστατικών που οδηγούν σε σταθερά υβριδικά κολλοειδή συστήματα, ακολούθησε ο φυσικοχημικός χαρακτηρισμός (με μεθόδους σκεδάσεως φωτός, φθορισμομετρίας, φασματοσκοπίας) σε υδατικά, PBS και PBS-FBS διαλύματα. (EL)
In this thesis, the structure and properties of hybrid self-organized systems consisted of diblock copolymers and inorganic or biological compounds (e.g. drugs, nucleic acids or proteins) have been studied. Because of the particular and interesting properties of the diblock copolymers, a series of syntheses based on 2-methyl-2-oxazoline (MeOx) or ethylene oxide (EG or EO) were performed. First of all, partial hydrolysis of poly(2-methyl-2-oxazoline)-grad-poly(2-phenyl-2-oxazoline) copolymers was performed, during which cationic groups of ethylenimine (EI) were introduced to the chains of the initial copolymers. Their structure and properties were investigated in various biological solutions such as aqueous and phosphate buffered saline (PBS). Their complexation with the proteins of the fetal bovine serum (FBS) and the deoxyribonucleic acid (DNA) was also studied. Another synthesis series using cationic polymerization with the PEO-tosylate as a macroinitiator, resulted in the PEO-b-PPhOx diblock copolymers. After the characterization of the diblock copolymers with several methods (1Η ΝΜR, GPC, FTIR) their aqueous solutions were investigated. Additionally, synthesis of quaternized polymers was done based on different architectures of poly(chloromethylstyrene) (PCMS) using 1-butyl-imidazole (NBIZ) as a quaternization agent. After the analysis of their molecular characteristics, the behaviour of these polymers in aqueous media was investigated (as a function of parameters such as ionic strength, temperature, pH and concentration) and in other biological solutions (PBS, PBS-FBS). The structure and properties study was done also for the complexes formed with DNA, in order to explore possible applications in biotechnology (e.g. as protein and gene nano-carriers). In conclusion, series of diblock copolymers (HMPOx, PEO-b-PPhOx and PI-b-PEO) were studied in their interaction with DNA, drugs (e.g. indomethacin), magnetic nanoparticles (as γ-Fe2O3 nanoparticles) and nikel complexes. After the proper proportions of the ingredients for stable colloidal systems were found, the physico-chemical characterization in aqueous, PBS and FBS solutions was performed (using light scattering and spectroscopy methods). (EN)

born_digital_thesis
Διδακτορική Διατριβή (EL)
Doctoral Dissertation (EN)


Ελληνική γλώσσα

2015




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