Σύνθεση πολυλειτουργικών νανοσωματιδίων χρυσού και λιποσωμικών νανοσωματιδίων, τροποποιημένων με πλατίνα και σίδηρο, για διάγνωση και θεραπεία

Abstract

The purpose of the present research is the synthesis, the characterization and the biological evaluation of metallic and hybrid nanostructure for diagnosis and therapeutic approach of diseases. The research is separated in two parts, for the two different diseases, cancer and atherosclerosis. In the first part, 12 different kinds of metallic nanoparticles were synthesized. There were gold nanoparticles, gold coated platinum nanoparticles reduced with citric and ascorbic acid and with 7 different amino acids, iron oxide nanoflowers and iron-platinum nanoparticles. The nanoparticles were examined structurally and morphologically and examined biologically evaluated. Firstly, the biocompatibility was assessed and subsequently the cellular compatibility in a control and a glioblastoma cell line. They were then tested for their “theranostic” ability in the brain cancer. In the second part, liposomal nanoparticles and hybrid nanoparticles were synthesized for the treatment of atherosclerosis. More specifically thermosensitive liposomal nanoparticles were synthesized in which magnetic nanoflowers were encapsulated along with two different statins. They were evaluated for their biocompatibility and afterwards they were tested for their ability to reduce oxidative stress on the HUVEC cell line, so as to be observed for their ability to reduce the oxidative stress caused by the disease.

Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η σύνθεση, ο χαρακτηρισμός και η βιολογική αξιολόγηση μεταλλικών και υβριδικών νανοδομών για εφαρμογές στη διάγνωση και θεραπεία ασθενειών. Η μελέτη απαρτίζεται από δύο ενότητες, για τις δύο διαφορετικές ασθένειες που ερευνήθηκαν, τον καρκίνο και την αθηροσκλήρωση. Στην πρώτη ενότητα, συντέθηκαν επιτυχώς 12 είδη μεταλλικών νανοσωματιδίων. Η σύσταση των διαφορετικών νανοσωματιδίων αφορά σε μεταλλικά νανοσωματίδια χρυσού, και διμεταλλικών νανοσωματιδίων χρυσού επικαλυμμένου με λευκόχρυσο, στα οποία χρησιμοποιήθηκαν αναγωγικά κιτρικού και ασκορβικού οξέος και 7 αμινοξέων, καθώς και νανοσωματιδίων οξειδίου του σιδήρου και νανοσωματιδίων σιδήρου-λευκοχρύσου. Οι μεταλλικές νανοδομές μελετήθηκαν δομικά, μορφολογικά και αξιολογήθηκαν βιολογικά. Αρχικά μελετήθηκε η αιματολογική βιοσυμβατότητά τους και στη συνέχεια πραγματοποιήθηκαν πειράματα κυτταροτοξικότητας σε κυτταρική σειρά αναφοράς ΗΕΚ293 και γλοιοβλαστώματος U87MG. Έπειτα, αξιολογήθηκε η «θερανωστική» τους συμπεριφορά στον καρκίνο του εγκεφάλου. Στη δεύτερη ενότητα πραγματοποιήθηκαν συνθέσεις λιποσωμικών και υβριδικών νανοσωματιδίων για την αντιμετώπιση της αθηροσκλήρωσης. Πιο συγκεκριμένα, συντέθηκαν θερμοευαίσθητα λιποσωμικά νανοσωματίδια στα οποία εγκλωβίστηκαν τα μαγνητικά νανολουλούδια οξειδίου του σιδήρου αλλά και δύο διαφορετικές στατίνες. Πραγματοποιήθηκε έλεγχος της βιοσυμβατότητάς τους και στη συνέχεια μελετήθηκε η βιολογική τους συμπεριφορά, στην κυτταρική σειρά ενδοθηλιακών κυττάρων HUVEC, προκειμένου να παρατηρηθεί η ικανότητά τους να μειώνουν το οξειδωτικό στρες που προκαλείται στα κύτταρα στην αθηροσκλήρωση.