سنتز و شناسایی هیدروژل بیونانوکامپوزیت های دانه ای بر پایه هیدروکسی آپاتیت مغناطیسی و کیتوسان بهعنوان سامانههای دارورسانی ضد سرطان حساس به pH
وحید بخشی
شیمی
۱۴۰۱
۸۲ص.
سی دی
کارشناسی ارشد
شیمی کاربردی
۱۴۰۱/۱۱/۱۹
بیونانو¬کامپوزیت هیدروژلی مغناطیسی مواد زیستی جدید هستند که در طیف گسترده¬ای از برنامه¬های کاربرد¬ی ازجمله مهندسی بافت و دارورسانی بهطور ویژه قابلاستفاده هستند. کیتوسان به دلیل ویژگیهای فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی منحصربهفرد خود انگیزه مستمری را برای توسعه سیستمهای دارورسانی ایمن و مؤثر ایجاد کرده است. گروههای هیدروکسیل و آمین اولیه واقع در ستون ساختمان کیتوسان امکان اصلاح شیمیایی برای کنترل ویژگیهای فیزیکی را فراهم میکنند. در این کار پژوهشی بیونانوکامپوزیت هیدروژلی بهصورت دانه¬ای بر پایه نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت مغناطیسی و کیتوسان تهیه شد. سنتز موفقیت¬آمیز بیونانوکامپوزیت با استفاده از روش¬های مختلف موردبررسی قرار گرفت. این نانوبیوکامپوزیت¬ها رفتار تورمی حساس به pH را نشان داد. در پایان پتانسیل کاربرد آن¬ها بهعنوان حاملهای دارویی ضد سرطان دوکسوروبیسین، ظرفیت بارگذاری بالایی را با پروفایل رهش داروی حساس به pH (در pH 5 حدود 80% و pH 4/7 کمتر از 10%) به نمایش گذاشت. در میان مدلهای مختلف سینتیک، ویبول بهترین مدل برای نحوه¬ی آزادسازی DOX از هیدروژلهای CS/HAP-Fe3O4 در 5pH است. سمیت سلولی هیدروژل نانو کامپوزیت CS/HAP-Fe3O4 بارگذاری شده با DOX با استفاده از روش MTT علیه سلول¬های سرطان رحم HeLa cellsارزیابی شد که پس از انکوباسیون به مدت 48 ساعت با غلظت 5/2 میلیگرم بر میلیلیتر سمیت سلولی را در حدود 50% زنده ماندن سلول نشان داد. با توجه به نتایج بهدستآمده میتوان هیدروژل نانوکامپوزیت CS/HAP-Fe3O4 بهعنوان دارورسانی هدفمند حساس به pH برای سرطان رحم پیشنهاد کرد.واژههای کلیدی: بیونانو¬کامپوزیت، هیدروژلی، هیدروکسی آپاتیت، کیتوسان، نانو ذرات مغناطيسی اکسيد آهن، دارورسانی
AbstractMagnetic bionanocomposite hydrogels are new calass of bioplatform that are particularly useful in engineering applications such as tissue and pharmaceuticals. Chitosan has continuously motivated the development of safe and effective drug delivery systems due to its unique physicochemical and biological properties. The hydroxyl and primary amine groups located in the backbone of chitosan allow chemical modification to control the physical properties. In this research, magnetic bionanocomposite hydrogel beads were prepared based on magnetic hydroxyapatite nanoparticles and chitosan. The successful synthesis of bionanocomposite was investigated using different methods. The prepared bionanocomposites hydrogel beads showed pH-sensitive swelling behavior. Ultimatily, their potential application as doxorubicin (DOX) anticancer drug carriers revealed a high loading capacity with a pH-sensitive drug release profile (about 80% at pH 5 and less than 10% at pH 7.4). In addition, among different kinetic models, Weibull is the best model for DOX release from bionanocomposites hydrogels at pH 5. Cytotoxicity of DOX-loaded bionanocomposite hydrogels was evaluated using the MTT method against HeLa cells, which after incubation for 48 h with a concentration of 2.5 mg/mL showed a high cytotoxicity (about 50% cell viability). According to the obtained results, the prepared nanocomposite hydrogels can be proposed as a pH-sensitive targeted drug delivery for uterine cancer.
Synthesis and characterization of bio-nanocomposite hydrogel beads based on magnetic hydroxyapatite and chitosan as pH-sensitive anticancer drug delivery systems