Synthesis and characterization of multifunctional GdB3O6/Ca10(PO4)6(OH)2 core/shell particles for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için çekirdek/kabuk tipi GdB3O6/Ca10(PO4)6(OH)2 parçacıklarının sentezi ve karakterizasyonu
- Tez No: 780959
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞEN YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
Multifunctional particles with multiple properties are used in biomedical applications for cancer treatment. With the recently developing technology, particles with photoluminescent properties can perform real-time imaging. In this study, Ce3+/Tb3+ co-doped, Eu3+ doped GdB3O6 particles were synthesized, coated with hydroxyapatite (HAP) and polyethylene glycol (PEG). Then, particles were loaded with doxorubicin. Ce3+/Tb3+ co-doped and Eu3+ doped GdB3O6 particles were synthesized by the sol-gel process using different chelating agents and surfactant (Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), citric acid, glycine, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), tartaric acid, phthalic acid) to see the effect of different chelating agents or surfactant on the structure. Ce3+/Tb3+ co-doped Gd0.95Ce0.025Tb0.025B3O6 compound with the highest crystallinity and luminescence intensity was obtained with CTAB. The Eu3+ ions were doped at different molar ratios in subsequent experiments. An increase in luminescence intensity was observed with increased amounts of Eu3+ ions, where the highest luminescence intensity was obtained in the Gd0.825Eu0.175B3O6 nanoparticle. GdBO3 particles doped with Eu3+ ions were also synthesized under the same conditions and the highest luminescence intensity was obtained in Gd0.80Eu0.20BO3 nanoparticles. The core was coated with hydroxyapatite to increase the drug loading efficiency. Hydroxyapatite was synthesized on the core by the wet precipitation method. The core had an average size of 458.65 nm and was analyzed with dynamic light scattering (DLS) as 616.85 nm after coating. The hydroxyapatite-coated core was then coated with noncytotoxic PEG 10000 to increase the liquid circulation time and colloidal stability. Gd0.825Eu0.175B3O6@HAP@PEG particles were mixed in doxorubicin for 24 hours and drug loading was completed. Drug releases were then studied at 37 °C in pH 7.4 phosphate buffered saline (PBS) and pH 5.5 acetate buffer solutions. During the release studies, the total number of moles of drug released versus luminescence intensity was measured and real-time imaging studies were completed. Finally, cytotoxicity experiments were performed on HCT-116 colon cancer cells.
Özet (Çeviri)
Bünyesinde birden çok özelliği bulunduran parçacıklar biyomedikal uygulamalar için kanser tedavisinde kullanılmaktadırlar. Son zamanlarda gelişen teknolojiyle birlikte fotolüminesan özellik gösteren parçacıklar gerçek zamanlı görüntüleme yapabilmektedirler. Bu çalışmada, Ce3+/Tb3+ katkılı, Eu3+ katkılı GdB3O6 parçacıkları sentezlenmiş, hydroksiapatit ve polietilen glikol ile kaplanmıştır. Sonra, parçacıklara doksorubisin yüklenmiştir. Ce3+/Tb3+, Eu3+ katkılı GdB3O6 parçacıklar sol-jel yöntemiyle sentezlenmiştir. Farklı şelat ajanları ve yüzey aktif maddeler (Setiltrimetilammonyum bromür (CTAB), sitrik asit, glisin, etilendiamin tetra asetik asit (EDTA), tartarik asit, fitalik asit) kullanılarak gerçekleştirilen sentezlerde, farklı şelat ajanlarının ve yüzey aktif maddelerin yapı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Ce3+/Tb3+ katkılı Gd0.95Ce0.025Tb0.025B3O6 parçacıklarında en yüksek ışıma şiddeti ve kristallilik CTAB ile yapılan sentezde gözlemlenmiştir. Devam eden çalışmalarda, Eu3+ katkılı parçacıklar farklı mol oranlarıyla katkılanmıştır. En yüksek ışıma şiddeti Gd0.825Eu0.175B3O6 parçacığında, Eu3+ oranının artmasıyla elde edilmiştir. Aynı şartlar altında Eu3+ katkılı GdBO3 parçacıkları sentezlenmiş olup, en yüksek ışıma şiddeti Gd0.80Eu0.20BO3 parçacığında gözlemlenmiştir. Çekirdek ilaç yükleme verimini artırmak için hidroksiapatit ile kaplanmıştır. Hidroksiapatit yaş çöktürme yöntemiyle sentezlenmiştir. Çekirdek 458.65 nm parçacık boyu dağılımına sahipken kaplamadan sonra 616.85 nm parçacık boyu dağılımı dinamik ışık saçılımı yöntemiyle belirlenmiştir. Daha sonrasında, dolaşım süresini artırmak ve kolloidal kararlılık sağlamak için hidroksiapatit kaplanmış çekirdek, sitotoksik olmayan PEG 10000 ile kaplanmıştır. Gd0.825Eu0.175B3O6@HAP@PEG parçacıkları doksorubisin ile 24 saat karıştırılarak ilaç yüklemesi tamamlanmıştır. İlaç salımı 37 °C de pH 7.4 fosfat tamponlu tuz (PBS) ve pH 5.5 asetat tampon çözeltilerinde çalışılmıştır. Salım çalışmaları sırasında, toplam salımı yapılan mol sayısına karşılık lüminesan şiddeti ölçülmüştür ve böylelikle gerçek zamanlı görüntüleme çalışmaları tamamlanmıştır. Son olarak, HCT-116 kolon kanser hücrelerinde parçacıkların sitotoksisite çalışmaları tamamlanmıştır
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of silver-doxorubicin nanoparticle system for pH-dependent release in cancerous cell
Gümüş-doksorubisin nanoparçacık sisteminin sentezi, karakterizasyonu ve kanserli hücrede pH kontrollü salımının incelenmesi
GÜLİZ AKYÜZ
Doktora
İngilizce
2022
BiyoteknolojiOndokuz Mayıs ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER ANDAÇ
- Kendi kendini onarabilen poliüretan nanokompozit kaplamaların sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of self-healing polyurethane nanocomposite coatings
SEDA AKHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaMarmara ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN
DOÇ. DR. SEYFULLAH MADAKBAŞ
- Kanserin teşhis ve tedavisine yönelik yeni tip silisyum ftalosiyaninlerin sentezi ve özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and characterization of new type silicon phthalocyanines for diagnosis and treatment of cancer
ASUMAN DAKOĞLU GÜLMEZ
- Akıllı uygulamalara yönelik politiyofen tabanlı metalopolimerlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of polythiophene-based metallopolymers for smart applications
NEŞE GÜVEN
- Synthesis and structural characterization of multifunctional ti alloy: Gum metal
Çok fonksiyonlu ti alaşım: Sakız metal'in sentezlenmesi ve yapısal karakterizasyonu
ORKUN ELÇİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT VEDAT AKDENİZ
PROF. DR. AMDULLA MEKHRABOV