Core/shell type, Ce3+ and Tb3+ doped GdBO3/SiO2 system: Synthesis and celecoxib drug delivery applications
Çekirdek/kabuk yapılı, Ce3+ ve Tb3+ katkılı GdBO3/SiO2 nanoparçacıkların sentezi ve selekoksib ilaç taşıyıcı sistemde uygulanması
- Tez No: 557564
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞEN YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
Çoklu fonksiyonlu nanoparçacıklar kontrollü ilaç salımında çok yaygın kullanılmaktadır. Kontrollü ilaç salımı dışında ilacın vücuttaki davranışını takip edebilmek de önemli olduğundan, ilaç taşıyıcı sistem bu amaca yönelik lüminesan ya da manyetik özelliklere sahip hale getirilmeye çalışılmaktadır. Bu çalışmada lüminesan ve manyetik özellikli, çekirdek/kabuk yapısında Gd0.90Ce0.05Tb0.05BO3@SiO2 nanoparçacıkları sentezlenmiş, bu parçacıklar Selekoksib ilacı için taşıma sistemi olarak kullanılmıştır. Selekoksib sudaki çözünürlüğü düşük olan hidrofobik bir ilaçtır. İlacın vücutta görüntülenebilmesi için hem lüminesan hem manyetik özellikte bir çekirdek sentezlenmiştir. Bu çekirdek Ce3+ ve Tb3+ katkılanmış Gadolinyum borat (GdBO3) parçacıklarından oluşmaktadır ve Pechini sol-jel metodu ile sentezlenmiştir. Farklı Ce3+ ve Tb3+ konsantrasyonlarına sahip GdBO3 sentezlenmiş ve en yüksek fotoışıma şiddeti % 5 Ce3+ ve % 5 Tb3+ katkılanmış örnekte gözlemlenmiştir. Bunun yanısıra, Gd elementi güçlü paramanyetik özelliğe sahip olduğundan Manyetik Rezonans görüntülemede (MRI) manyetik kontrast ajanı olarak kullanılır. Mezogözenekli silikanın kabuk olarak kullanılma amacı ise yüksek yüzey alanına sahip olması, böylece ilaç yükleme kapasitesini artırması, yüksek biyouyumluluğu ve kolay sentezlenebilmesidir. Çekirdeğin mezogözenekli silika ile kaplanması modifiye edilmiş Stöber metodu ile yapılmıştır. Elde edilen çekirdekler 60 nm çapında, çekirdek/kabuk parçacıkları ise 200-400 nm çapında olup yüksek fotoışıma şiddetine sahiptirler. Silika kaplama ve etanol içerisinde ilaç yükleme işleminden sonra fotoışıma şiddetinde azalma gözlenmiştir. Bu azalma, fotoışıma şiddetinin ilaç salımı sırasında artacağını gösterirken, ilaç miktarının fotoışıma şiddeti sayesinde hesaplanabilmesine olanak tanır. İlaç salınım grafiği 7.4 pH'a sahip fosfatlı tampon çözeltisi (PBS) içerisinde yapılan deneyler ile elde edilmiştir. Parçacıkların özelliklerinin belirlenmesi için X ışınları toz kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), geçirimli elektron mikroskobu (TEM), termogravimetrik analiz (TGA), flüoresans spektrometresi (PL), zeta potansiyeli, azot emilimi analizleri yapılmıştır. İlaç salınımı için ise ultraviyole ve görünür ışık absorpsiyon spektrometresi (UV-VIS) kullanılmıştır. Sitotoksisite deneyleri HCT-116 kolon kanser hücreleri ile yapılmıştır. İlaç taşıyıcının ve piyasada satılan Celebrex ilacının salım eğrileri karşılaştırılmış, ilaç taşıyıcının Selekoksib çözünürlüğünü artırdığı gözlemlenmiştir. Tüm bu sonuçlar Gd0.90Ce0.05Tb0.05BO3@SiO2 nanoparçacıklarının hem ilaç salımında hem de biyogörüntülemede kullanılabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Multifunctional nanoparticles have been widely used as drug carriers to control drug release. However, besides controlling drug release, it is important to track the behavior of the drug in body. For this purpose, functionalizing the drug carriers with luminescent or magnetic materials and using them as bioimaging agents have attracted attention in recent years. In this study, luminescent and magnetic core/shell Gd1-xyCexTbyBO3@SiO2 (x=0.05, y=0.05) nanoparticles were synthesized and used in celecoxib drug delivery system. Celecoxib is a nonsteroidal anti-inflammatory and poorly water soluble, hydrophobic drug. In order to visualize the drug in body, both magnetic and luminescent core was synthesized. This core is composed of Ce and Tb doped Gadolinium borate synthesized by Pechini sol-gel method. Different proportions of Ce and Tb doped GdBO3 were synthesized and their photoluminescence (PL) spectra were compared. After that, Gd0.90Ce0.05Tb0.05BO3 was determined as the best luminescent core. Also, Gadolinium is strongly paramagnetic and widely used as contrast agent in magnetic resonance imaging (MRI). To increase drug loading capacity, mesoporous silica was chosen because of its high surface area, porosity, high biocompatibility and easy synthesis route. Mesoporous silica coating to Gd0.90Ce0.05Tb0.05BO3 core was done by modified Stöber method. The obtained Gd0.90Ce0.05Tb0.05BO3 core particles have a diameter of 60 nm and silica coated Gd0.90Ce0.05Tb0.05BO3@SiO2 core/shell particles have a diameter of 200-400 nm. They have considerably high luminescence intensity. After silica coating, drug loading was done in ethanol and a substantial decrease in photoluminescence intensity was observed for drug loaded sample. This means that during the drug release, luminescence increases, so by comparing the PL intensity, drug amount released from the carrier can be calculated. Drug release profile was obtained in pH 7.4, phosphate buffer solution (PBS) for 24 hours. Celebrex is the commercially available form of Celecoxib. For the characterization of the materials, X-Ray Diffractometry (XRD), Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Transmission Electron Microscopy (TEM), Scanning Electron Microscopy (SEM), Photoluminescence spectroscopy (PL), Thermogravimetric Analysis (TGA), Nitrogen-sorption analysis, and Zetapotential analysis were used. For drug release calculations Ultraviolet–visible spectroscopy (UV-VIS) was used. The cytotoxicity assay was done by using HCT116 human colon cancer cells. The release profile of the prepared Celecoxib loaded carrier and commercial drug, Celebrex were compared according to UV-VIS results and it is understood that the solubility of the drug was enhanced with the drug carrier. All of the results here confirm that Gd0.90Ce0.05Tb0.05BO3@SiO2 nanoparticles are promising as drug carriers and also as bioimaging agents.
Benzer Tezler
- Core shell type nanocrystalline fto photoanodes for dye sensitized solar cells
Boyayla uyarılmış güneş hücreleri için çekirdek kabuk tipi nanokristal fto fotoanotlar
KEREM ÇAĞATAY İÇLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET MACİT ÖZENBAŞ
PROF. DR. RAŞİT TURAN
- Çekirdek kabuk tipi poliakrilat hidroksi apatit ilaç taşıyıcıların kontrollü polimerizasyon ile sentezi ve karakterizasyon çalışmaları
Preparation of core shell type polyacrylate hydroxyapatite drug carriers by controlled polymerization and their characterizations
GAMZE KOÇAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
KimyaMarmara ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURCU OKTAY
- Hidrazin boranın sulu çözeltisinden katalitik tam bozunma tepkimesi yoluyla hidrojen üretimi için K-OMS-2 nanoçubukları destekli çekirdek@kabuk türü bimetalik nanokümelerin geliştirilmesi
The development of K-OMS-2 supported nanorods core@shell type bimetallic nanoclusters for the hydrogen production via the catalytic decomposition of aqueous hydrazine borane
MEHMET YURDERİ
- Aptamerle fonksiyonlandırılmış çekirdek-kabuk tipi manyetik ayrımla birleştirilmiş kuartz kristal mikrotartı sensörü ile kompleks örneklerde patojen tespiti
Pathogen detection in complex samples by quartz crystal microbalance sensor coupled to aptamer functionalized core-shell type magnetic separation
ZEHRA ERDEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
KimyaGazi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLAY BAYRAMOĞLU
PROF. DR. MEHMET YAKUP ARICA
- Sputter magnetron yöntemiyle pem tipi yakıt hücreleri için katalizör hazırlanması
Preparation of catalyst for pem type fuel cell by magnetron sputter
OĞUZ KAAN ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
2012
EnerjiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ATA