Σύνθεση καινοτόμων υβριδικών νανοϋλικών ως νανοφορείς στη στοχευμένη θεραπεία του καρκίνου

Σαλβάνου, Ευαγγελία-Αλεξάνδρα; Salvanou, Evangelia-Alexandra

dc.contributor.author	Σαλβάνου, Ευαγγελία-Αλεξάνδρα	el
dc.contributor.author	Salvanou, Evangelia-Alexandra	en
dc.date.accessioned	2017-03-02T08:51:42Z
dc.date.available	2017-03-02T08:51:42Z
dc.date.issued	2017-03-02
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44484
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.13862
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Καρκίνος	el
dc.subject	Νανοφορείς	el
dc.subject	Δοξορουβικίνη	el
dc.subject	Πολυεδρικά ολιγομερή σιλκοξάνια	el
dc.subject	Πολυλειτουργικότητα	el
dc.subject	Cancer	en
dc.subject	Nanocarriers	en
dc.subject	Doxorubicin	en
dc.subject	Polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS)	en
dc.subject	Multivalency	en
dc.title	Σύνθεση καινοτόμων υβριδικών νανοϋλικών ως νανοφορείς στη στοχευμένη θεραπεία του καρκίνου	el
dc.title	Synthesis of novel hybrid nanomaterials as nanocarriers in targeted cancer treatment	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Bioengineering	en
heal.classification	Biochemistry	en
heal.classification	Βιοχημεία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-09-30
heal.abstract	Τα τελευταία χρόνια, η νανοτεχνολογία και οι σχετιζόμενες με αυτή επιστήμες αποτελούν διεθνώς έναν πυρήνα έντονων δραστηριοτήτων με πολυάριθμες εφαρμογές στις οποίες επικεντρώνεται πλήθος ερευνητικών προγραμμάτων και βιομηχανικών επενδύσεων. Η ανάγκη για την αντιμετώπιση ιατρικών προβλημάτων, όπως είναι ο καρκίνος, οδήγησε στην ανάγκη σύνθεσης νανοφορέων, με την οποία και ασχολείται το πεδίο της νανοϊατρικής. Οι νανοφορείς έχουν ως σκοπό τη στοχευμένη μεταφορά ενός φαρμάκου απευθείας στη νοσούσα περιοχή, εμποδίζοντας έτσι τις ανεπιθύμητες παρενέργειες των φαρμάκων και την ανεξέλεγκτη βιοδιανομή τους. Οι νανοφορείς αυτοί πρέπει να πληρούν πληθώρα προδιαγραφών, όπως η βιοαποικοδομησιμότητα και η μειωμένη τοξικότητα. Το κάθε σύστημα στοχευμένης αποδέσμευσης που κατασκευάζεται πρέπει να διαθέτει συγκεκριμένο μηχανισμό απελευθέρωσης του φαρμάκου, ο οποίος στην παρούσα εργασία εξαρτάται από τη διακύμανση του pH. Τα Πολυεδρικά Ολιγομερή Σιλκοξάνια (POSS) αποτέλεσαν τη βάση των πιθανών νανοφορέων που συντέθηκαν στα πλαίσια αυτής της εργασίας, λόγω τόσο των εξαιρετικών ιδιοτήτων, καθώς και δυνατοτήτων που διαθέτουν. Μια βασική ιδιότητα που είναι επίσης η τροποποίηση της επιφανείας τους με άλλες αλυσίδες μορίων. Η επιλογή της δοξορουβικίνης ως αντικαρκινικό φάρμακο επηρέασε την επιλογή της σύνθεσης για δύο λόγους: αφενός η δοξορουβικίνη αποτελεί μία από τις πιο ισχυρές αντικαρκινικές ουσίες, στοχεύοντας τύπους καρκίνου που εμφανίζονται σε πολύ μεγάλο ποσοστό. Αφετέρου η κετόνη του μορίου της μπορεί να αντιδράσει είτε με υδραζίνη σχηματίζοντας υδραζίδιο, είτε με αμίνη σχηματίζοντας ιμίνη. Η βασική ιδέα ήταν η 100% τροποποίηση του κυβικού βινυλο-POSS μορίου με υδραζίδιο με σκοπό τη μέγιστη σύζευξη του φαρμάκου σε ολόκληρο το μόριο. Η προσπάθεια αυτή όμως απέτυχε, καθώς το μόριο με υδραζίδιο σε όλες τις κορυφές ήταν αδιάλυτο στο νερό. Με αυτό το κριτήριο ακολούθησε η τροποποίηση με πιο υδρόφιλες ομάδες, όπως η Ο-(2-μερκαπτοαιθυλ)-Ο΄-μεθυλ-πολύ(αιθυλενογλυκόλη), η 1-θειογλυκερόλη και τέλος μια αμφιτεριονική ένωση. Στις ενώσεις πραγματοποιήθηκε μέτρηση του υδροδυναμικού όγκου, της κυτταροτοξικότητας, καθώς και εκτίμηση της σταθερότητας τους. Σε όλες τις παραπάνω ενώσεις υπήρξε δυσκολία λόγω μειωμένης διαλυτότητας ύστερα από τη δημιουργία του υδραζιδίου. Ταυτόχρονα πραγματοποιήθηκε σύνθεση και προσπάθεια βελτίωσης του αμινο-POSS. Ο απώτερος σκοπός ήταν ο ίδιος, η σύζευξη δηλαδή της δοξορουβικίνης με τη διαφορά ότι θα πραγματοποιούνταν μέσω του σχηματισμού ιμίνης. Η σύζευξη του φαρμάκου δεν είναι επιθυμητό να πραγματοποιηθεί με μια ουσία που δεν διαθέτει τις βέλτιστες πιθανές ιδιότητες. Συνεπώς, το αμινο-POSS που συντίθετο μέχρι τη στιγμή έναρξης της εργασίας, δεν ήταν κατάλληλος υποψήφιος. Τέλος, δεν ήταν δυνατή η ολοκλήρωση της εργασίας με τη σύζευξη της αντικαρκινικής ουσίας λόγω περιορισμένου χρόνου και μη εύρεσης του τέλειου υποψήφιου νανομεταφορέα.	el
heal.abstract	During recent years, nanotechnology and all its related sciences, consist an international beehive of multiple applications, where a plethora of research projects and industrial investments is focused on. As a result, the need of dealing with medical issues, such as cancer, led to the synthesis of nanocarriers, a field in which the nanomedicine is focused on. Nanocarriers’ role is targeted delivery of a drug directly into the ailing area, preventing the undesired side-effects of conventional medicines and their uncontrolled biodistribution. Nanocarriers must meet numerous standards, such as biodegradability and reduced toxicity. Sustained drug release is controlled by a mechanism, which in this particular project depends on pH fluctuations. The Polyhedral Oligomeric Silsesquioxanes (POSS) are the basis of potential nanocarriers designed under the context of this project, due to their excellent properties and capabilities. An essential property is their surface alteration with other molecular chains. The choice of doxorubicin as an anticancer drug affected the synthesis in two ways: firstly, doxorubicin is one of the strongest anticancer substances, targeting very common cancer types. Secondly, the ketone of its molecule can react either with hydrazine, forming a hydrazide, or with amine forming imine. The basic idea was the 100% modification of cubic vinyl-POSS molecule with hydrazide, aiming to maximum conjugation of the drug on the entire molecule. However, this effort was unsuccessful, since the molecule with the hydrazide on all cubic POSS’s vertices was insoluble in water. As a result, a modification with more hydrophilic types was necessary, such as Poly(ethylene glycol) methyl ether thiol, 1-Thioglycerol and a zwitterionic compound. In the aforementioned compounds, hydrodynamic volume was measured, as well as cytotoxicity and stability. However, the reduced solubility of the compounds due to the presence of hydrazide presented an apparent difficulty. At the same time, synthesis and optimization of POSS-NH2 was conducted in order to further connect doxorubicin through the imine formation. The conjugation with the drug is pointless to any substance that does not contain the ideal properties. Therefore, POSS-NH2 which was being synthesized prior to the beginning of this project, was not a suitable candidate. Finally, the connection of the anticancer substance went beyond the scope of this project due to limited time and inability of finding the ideal nanocarrier.	en
heal.sponsor	Ερευνητικό Ινστιτούτο SINTEF, Όσλο, Νορβηγία	el
heal.sponsor	SINTEF, Materials and Chemistry, Oslo, Norway	en
heal.advisorName	Χαριτίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Μπεάζη-Κατσιώτη, Μαργαρίτα	el
heal.committeeMemberName	Δέτση, Αναστασία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Επιστήμης και Τεχνικής των Υλικών (ΙΙΙ)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	70 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true