Skip to main content
SUPERVISOR
Sheyda Labbaf,Fatallah Karimzadeh
شیدا لباف (استاد راهنما) فتح اله کریم زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zahra Sabouri
زهرا صبوری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Fabrication and characterization of magnetic nanoparticles with mesoporous interactive glass coating for the treatment of cancerous tumor in bone tissue
Here, we propose a new approach for bone-related cancer treatments with the aid of magnetic nanoparticles (MNP) encapsulated in bioactive glass nanoparticles (BG). M were initially synthesized using co-precipitation method and then coated using BGPs through sol-gel synthesis process. Results confirmed the formation of a crystalline and pure MNP structure. MNP-BG nanoparticles were found to be bioactive by forming a hydroxyapatite layer on their surface. The hyperthermia application of MNP-BG system was also studied. It was found that the particles reach a temperature of 42°C in an alternating magnetic field. Doxorubicine (DOX), a widely used anticancer drug, was used for loading in MNP-BGP. To enhance loading efficiency, BGP was surface modified to creat NH 2 groups on the surface. The encapsulation and release of DOX was studied over 48 h. In vitro tests were performed using human osteosarcoma cell line (MG63). The results demonstrated the non-cytotoxic nature of MNP and MNP-BGP tested at various concentrations. Also, DOX release from MNP-BG provoked decreased MG63 viability. Overall, it is suggested that the particles have a great multifunctional application in magnetic hyperthermia, local drug release and bone regeneration. Keyword: Bioactive glass, Magnetic Fe 3 O 4 nanoparticles, Hyperthermia, Osteosarcoma, Doxorubicin.
درمان سرطان از جمله مشکلات بزرگ جوامع بشر است. استخوان یک مکان مستعد برای متاستاز سلول های سرطان است. یکی از کاربردهای اصلی فروشاره های مغناطیسی فراگرمایی مغناطیسی برای درمان توده های سرطانی است که با تزریق به ناحیه مورد نیاز و قرار گرفتن در میدان مغناطیسی متناوب و با کمک نانو ذرات مغناطیسی منجربه ایجاد گرما در محدوده 46-41 درجه سانتی گراد است که باعث از بین بردن سلول های سرطانی می شود. نانو ذرات مغناطیسی (اکسیدآهن) به عنوان هسته و یک لایه برای افزایش پایداری هسته، بر روی آن قرار می گیرد. به منظور بهبود از بین بردن بافت تومور در استخوان و دارورسانی برای بهبود بافت، پوسته ها با ساختار مزومتخلخل شیشه زیست فعال انتخاب شده است. شیشه زیست فعال مزومتخلخل به دلیل زیست تخریب پذیری، زیست سازگاری، منطقه سطحی بسیار خوب و توانایی بالا در کپسوله کردن دارو و عوامل بیولوژیکی دیگر از جمله توانایی تشکیل سریع لایه هیدروکسی آپاتیت هنگام قرارگیری در محیط بدن می تواند بهترین انتخاب برای درمان تومورهای استخوانی باشد. هدف از پژوهش حاضر ساخت و مشخصه یابی نانوذرات مغناطیسی با پوشش شیشه زیست فعال مزومتخلخل و بررسی بارگذاری و رهایش دارو در آن ها است. در این جا داروی دوکسوروبیسین به عنوان داروی مورد مطالعه انتخاب شد؛ زیرا این دارو گزینه بسیار مناسبی برای درمان تومور استخوانی است و امروزه در درمان شیمی درمانی با دوزهای بالا کاربرد دارد و به همین دلیل در روش درمان فراگرمایی برای کشته شدن و اثرگذاری بیشتر از این دارو استفاده شده است. در این راستا، در مرحله اول نانوذرات اکسیدآهن با استفاده از روش هم رسوبی و شیشه های زیست فعال مزو متخلخل به روش سل ژل ساخته شد و نمونه های بهینه در این پژوهش گزارش شد. آزمون های پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری و طیف سنجی نشر انرژی پرتو ایکس مورد بررسی قرار گرفت. به کمک این آزمون ها، مورفولوژی تقریبا کروی و میانگین اندازه ذرات در حدود 3 و 36، 28 و 25 نانومتر به ترتیب برای نمونه مگنتایت و با پوشش شیشه زیست فعال به دست آمد. به دلیل اطمینان از تشکیل پوشش شیشه زیست فعال در تمام نانوذرات آزمون وزن سنجی حرارتی و طیف سنجی مادون قرمز یا تبدیل فوریه انجام شد که کاملا حضور پوشش شیشه زیست فعال را تایید نمودند. خواص مغناطیسی و توان اتلاف ویژه نانوذرات نیز مورد بررسی قرار گرفت که خواص مغناطیسی به ترتیب برای نمونه های خالص و با پوشش در حدود emu/g 68 و emu/g 18-5 گزارش شد.در ادامه، برای اثبات لایه هیدروکسی آپاتیت برروی سطح به کمک الگوی پراش اشعه ایکس و طیف سنجی جرم پلاسما به صورت القایی بررسی شد و نانوذرات در محیط شبیه سازی شده بدن مورد تحلیل قرار گرفت. تست سمیت بر روی سلول ها صورت گرفت. در نهایت، بارگذاری دارو دوکسوروبیسین برروی نانوذرات آمینه شده و نشده در دو مقدار متفاوت pH 5/1 و 7/4 انجام شد. نتایج نمونه های آمینه شده تقریبا 2 برابر و 4 برابر نمونه های آمینه نشده بود. کلمات کلیدی: نانوذرات مغناطیسی مگنتایت، روش فراگرمایی، شیشه زیست فعال، دوکسوروبیسین.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی