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: Hidroksiapatitler, Kabuklar, Karakterizasyon, Çekirdek, İlaç taşıyıcılar, Hydroxyapatites, Shells, Characterization, Core, Drug carriers
- 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: Belirtilmemiş.
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 non cytotoxic 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 cucurbituril based photoactive multifunctional assemblies
Kükürbitüril tabanlı çok işlevli fotoaktif yapıların sentezi ve karakterizasyonu
AHMET KOÇ
Doktora
İngilizce
2019
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DÖNÜŞ TUNCEL
- 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
- Synthesis, spectral characterization and antimicrobial activities of new multifunctional hetero macromolecular compounds
Yeni çok fonksiyonlu hetero makromoleküllerin sentezi, spektroskopik karakterizasyonu ve antimikrobiyal aktiviteleri
ZAINAB RAMZI ABDULHAMEED
- Kompozit matris malzemesi olarak çok fonksiyonlu epoksi reçinelerin sentezlenmesi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of multifunctional epoxy resins as composite matrix materials
MEHMET NECATİ DANIŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÇAKIR
- Manyetik mezogözenekli çok işlevli nanokompozit sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları
Synthesis,characterization and application of magnetic mesoporous multifunctional nanocomposite
KÜBRA BİLGİN İŞCAN