Παρασκευή και χαρακτηρισμός μαγνητικών νανοσωματιδίων για τη θεραπεία της νόσου Alzheimer με αναστολείς κινασών

Στη παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία μελετήθηκαν υβριδικά μαγνητικά νανοσωματίδια οξειδίων σιδήρου, τα οποία σχεδιάστηκαν με σκοπό τη χρήση τους ως σύστημα χορήγησης του πεπτιδικού αναστολέα TDZD-8, της κινάσης GSK3-β. Η GSK-3β είναι μια πρωτεϊνική κινάση σερίνης/θρεονίνης, υπεύθυνη για τη ρ...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Ανδρικοπούλου, Σοφία
Άλλοι συγγραφείς: Andrikopoulou, Sofia
Γλώσσα:Greek
Έκδοση: 2020
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/13662
id nemertes-10889-13662
record_format dspace
institution UPatras
collection Nemertes
language Greek
topic Μαγνητικά νανοσωματίδια
Οξείδια σιδήρου
Αναστολέας κινασών TDZD-8
Κινάση GSK-3β
Νόσος Alzheimer
Magnetic nanoparticles
Iron oxides
Kinase inhibitor TDZD-8
GSK-3β kinase
Alzheimer’s disease
spellingShingle Μαγνητικά νανοσωματίδια
Οξείδια σιδήρου
Αναστολέας κινασών TDZD-8
Κινάση GSK-3β
Νόσος Alzheimer
Magnetic nanoparticles
Iron oxides
Kinase inhibitor TDZD-8
GSK-3β kinase
Alzheimer’s disease
Ανδρικοπούλου, Σοφία
Παρασκευή και χαρακτηρισμός μαγνητικών νανοσωματιδίων για τη θεραπεία της νόσου Alzheimer με αναστολείς κινασών
description Στη παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία μελετήθηκαν υβριδικά μαγνητικά νανοσωματίδια οξειδίων σιδήρου, τα οποία σχεδιάστηκαν με σκοπό τη χρήση τους ως σύστημα χορήγησης του πεπτιδικού αναστολέα TDZD-8, της κινάσης GSK3-β. Η GSK-3β είναι μια πρωτεϊνική κινάση σερίνης/θρεονίνης, υπεύθυνη για τη ρύθμιση κυτταρικών διεργασιών και τον έλεγχο διαδρομών σηματοδότησης στον εγκέφαλο. Η δυσλειτουργία της GSK-3β σχετίζεται με τη νόσο Alzheimer, γεγονός που την καθιστά έναν θεραπευτικό στόχο μεγάλου ενδιαφέροντος σε μελέτες, οι οποίες ασχολούνται με τη θεραπεία της νόσου. Τα μαγνητικά νανοσωματίδια οξειδίων σιδήρου συντέθηκαν με τη μέθοδο της της υδρολυτικής αλκαλικής καταβύθισης. Η αντίδραση έγινε παρουσία άλατος νατρίου αλγινικού οξέος, το οποίο επικάλυψε τον πυρήνα τον οξειδίων σιδήρου και τα νανοσωματίδια χαρακτηρίσθηκαν φυσικοχημικά ως προς την υδροδυναμική διάμετρο, το ζ δυναμικό, το PDI, τις μαγνητικές τους ιδιότητες και την περιεκτικότητά τους στα επιμέρους τους συστατικά. Για την επίτευξη βιοσυμβατότητας, αλλά και σταθερότητας του κολλοειδούς συστήματος των νανοσωματιδίων σε διαλύματα με αυξημένη ιοντική συγκέντρωση, πραγματοποιήθηκε επικάλυψη τους με αλυσίδες του πολυμερούς mPEG-NH2, μέσω του σχηματισμού αμιδικού δεσμού με το αλγινικό οξύ. Ακολούθησε προσδιορισμός των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των νανοσωματιδίων, καθώς και μελέτες σταθερότητας τους σε διάφορα μέσα διασποράς, τα αποτελέσματα των οποίων κρίθηκαν ικανοποιητικά για τη συνέχεια των πειραμάτων. Η αλληλεπίδραση των μαγνητικών νανοσωματιδίων με το φάρμακο TDZD-8 μελετήθηκε ως προς την ικανότητα φόρτωσης του φαρμάκου στα νανοσωματίδια με προσρόφηση, αλλά και τον ρυθμό αποδέσμευσης του από αυτά. Παρατηρήθηκε καλή ικανότητα φόρτωσης και παρατεταμένη αποδέσμευση του φαρμάκου. Περαιτέρω μελέτη των ιδιοτήτων των μαγνητικών νανοσωματιδίων πραγματοποιήθηκε με την διεξαγωγή πειραμάτων αιμόλυσης, στα οποία τα νανοσωματίδια δεν προκάλεσαν αιμόλυση και κυτταροτοξικότητας σε φυσιολογικούς ινοβλάστες, που βρέθηκε χαμηλή. Η κυτταροτοξικότητα φορτωμένων με φάρμακο νανοσωματιδίων καθώς και η πρόσληψη νανοσωματιδίων επισημασμένων με Rhodamine 6G μελετήθηκε σε κύτταρα της ανθρώπινης σειράς νευροβλαστώματος SH-SY5Y. Τα αποτελέσματα από τα πειράματα των μαγνητικών νανοσωματιδίων είναι ενθαρρυντικά, για την περαιτέρω μελέτη τους ως σύστημα ελεγχόμενης χορήγησης του TDZD-8.
author2 Andrikopoulou, Sofia
author_facet Andrikopoulou, Sofia
Ανδρικοπούλου, Σοφία
author Ανδρικοπούλου, Σοφία
author_sort Ανδρικοπούλου, Σοφία
title Παρασκευή και χαρακτηρισμός μαγνητικών νανοσωματιδίων για τη θεραπεία της νόσου Alzheimer με αναστολείς κινασών
title_short Παρασκευή και χαρακτηρισμός μαγνητικών νανοσωματιδίων για τη θεραπεία της νόσου Alzheimer με αναστολείς κινασών
title_full Παρασκευή και χαρακτηρισμός μαγνητικών νανοσωματιδίων για τη θεραπεία της νόσου Alzheimer με αναστολείς κινασών
title_fullStr Παρασκευή και χαρακτηρισμός μαγνητικών νανοσωματιδίων για τη θεραπεία της νόσου Alzheimer με αναστολείς κινασών
title_full_unstemmed Παρασκευή και χαρακτηρισμός μαγνητικών νανοσωματιδίων για τη θεραπεία της νόσου Alzheimer με αναστολείς κινασών
title_sort παρασκευή και χαρακτηρισμός μαγνητικών νανοσωματιδίων για τη θεραπεία της νόσου alzheimer με αναστολείς κινασών
publishDate 2020
url http://hdl.handle.net/10889/13662
work_keys_str_mv AT andrikopoulousophia paraskeuēkaicharaktērismosmagnētikōnnanosōmatidiōngiatētherapeiatēsnosoualzheimermeanastoleiskinasōn
AT andrikopoulousophia synthesisandcharacterizationofmagneticnanoparticlesforthetreatmentofalzheimersdiseasewithkinaseinhibitors
_version_ 1799945011399229440
spelling nemertes-10889-136622022-09-06T05:13:17Z Παρασκευή και χαρακτηρισμός μαγνητικών νανοσωματιδίων για τη θεραπεία της νόσου Alzheimer με αναστολείς κινασών Synthesis and characterization of magnetic nanoparticles for the treatment of Alzheimer's disease with kinase inhibitors Ανδρικοπούλου, Σοφία Andrikopoulou, Sofia Μαγνητικά νανοσωματίδια Οξείδια σιδήρου Αναστολέας κινασών TDZD-8 Κινάση GSK-3β Νόσος Alzheimer Magnetic nanoparticles Iron oxides Kinase inhibitor TDZD-8 GSK-3β kinase Alzheimer’s disease Στη παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία μελετήθηκαν υβριδικά μαγνητικά νανοσωματίδια οξειδίων σιδήρου, τα οποία σχεδιάστηκαν με σκοπό τη χρήση τους ως σύστημα χορήγησης του πεπτιδικού αναστολέα TDZD-8, της κινάσης GSK3-β. Η GSK-3β είναι μια πρωτεϊνική κινάση σερίνης/θρεονίνης, υπεύθυνη για τη ρύθμιση κυτταρικών διεργασιών και τον έλεγχο διαδρομών σηματοδότησης στον εγκέφαλο. Η δυσλειτουργία της GSK-3β σχετίζεται με τη νόσο Alzheimer, γεγονός που την καθιστά έναν θεραπευτικό στόχο μεγάλου ενδιαφέροντος σε μελέτες, οι οποίες ασχολούνται με τη θεραπεία της νόσου. Τα μαγνητικά νανοσωματίδια οξειδίων σιδήρου συντέθηκαν με τη μέθοδο της της υδρολυτικής αλκαλικής καταβύθισης. Η αντίδραση έγινε παρουσία άλατος νατρίου αλγινικού οξέος, το οποίο επικάλυψε τον πυρήνα τον οξειδίων σιδήρου και τα νανοσωματίδια χαρακτηρίσθηκαν φυσικοχημικά ως προς την υδροδυναμική διάμετρο, το ζ δυναμικό, το PDI, τις μαγνητικές τους ιδιότητες και την περιεκτικότητά τους στα επιμέρους τους συστατικά. Για την επίτευξη βιοσυμβατότητας, αλλά και σταθερότητας του κολλοειδούς συστήματος των νανοσωματιδίων σε διαλύματα με αυξημένη ιοντική συγκέντρωση, πραγματοποιήθηκε επικάλυψη τους με αλυσίδες του πολυμερούς mPEG-NH2, μέσω του σχηματισμού αμιδικού δεσμού με το αλγινικό οξύ. Ακολούθησε προσδιορισμός των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των νανοσωματιδίων, καθώς και μελέτες σταθερότητας τους σε διάφορα μέσα διασποράς, τα αποτελέσματα των οποίων κρίθηκαν ικανοποιητικά για τη συνέχεια των πειραμάτων. Η αλληλεπίδραση των μαγνητικών νανοσωματιδίων με το φάρμακο TDZD-8 μελετήθηκε ως προς την ικανότητα φόρτωσης του φαρμάκου στα νανοσωματίδια με προσρόφηση, αλλά και τον ρυθμό αποδέσμευσης του από αυτά. Παρατηρήθηκε καλή ικανότητα φόρτωσης και παρατεταμένη αποδέσμευση του φαρμάκου. Περαιτέρω μελέτη των ιδιοτήτων των μαγνητικών νανοσωματιδίων πραγματοποιήθηκε με την διεξαγωγή πειραμάτων αιμόλυσης, στα οποία τα νανοσωματίδια δεν προκάλεσαν αιμόλυση και κυτταροτοξικότητας σε φυσιολογικούς ινοβλάστες, που βρέθηκε χαμηλή. Η κυτταροτοξικότητα φορτωμένων με φάρμακο νανοσωματιδίων καθώς και η πρόσληψη νανοσωματιδίων επισημασμένων με Rhodamine 6G μελετήθηκε σε κύτταρα της ανθρώπινης σειράς νευροβλαστώματος SH-SY5Y. Τα αποτελέσματα από τα πειράματα των μαγνητικών νανοσωματιδίων είναι ενθαρρυντικά, για την περαιτέρω μελέτη τους ως σύστημα ελεγχόμενης χορήγησης του TDZD-8. In the present Master’s Thesis hybrid magnetic iron oxide nanoparticles were synthesized and studied, in order to be used as a delivery system for the TDZD-8 peptide inhibitor of GSK-3β kinase. GSK-3β is a serine/threonine protein kinase, responsible for regulating cellular processes and controlling signaling pathways in the brain. GSK-3β dysfunction is associated with Alzheimer's disease, which makes it a therapeutic target of great interest in studies dealing with the treatment of the disease. Magnetic iron oxide nanoparticles were synthesized, using the method of hydrolytic alkaline precipitation. The reaction was carried out in the presence of sodium alginate, which coated the iron oxide core, and the nanoparticles were physicochemically characterized in terms of their composition, hydrodynamic diameter, ζ potential, PDI and their magnetic properties. To achieve biocompatibility, but also stability of the colloidal system of nanoparticles in solutions with increased ionic concentration, the nanoparticles were coated with polymeric chains of mPEG-NH2, through conjugation with alginic acid by forming an amide bond. The physicochemical properties of the pegylated nanoparticles were determined, and stability studies were carried out in various dispersants, the results of which were considered satisfactory for the continuation of the experiments. The loading capacity of the nanoparticles for the drug TDZD-8 was studied, as well as the rate of TDZD-8 release from the nanoparticles. Good loading capacity and prolonged drug release were observed. Further study of the properties of magnetic nanoparticles was carried out by performing experiments of hemolysis, in which the nanoparticles did not cause hemolysis, and cytotoxicity against normal fibroblasts, where low toxicity rates were observed for the nanoparticles. The cytotoxicity of drug-loaded nanoparticles as well as the cellular uptake of Rhodamine 6G-labelled nanoparticles were studied in SH-SY5Y human neuroblastoma cells. The results obtained were encouraging and justify further study of the functionalized magnetic nanoparticles synthesized here as a controlled delivery system of TDZD-8. 2020-08-02T09:31:39Z 2020-08-02T09:31:39Z 2020-07-17 http://hdl.handle.net/10889/13662 gr application/pdf