Συγκριτική μελέτη φωτοευαίσθητων παραγώγων κουρκουμίνης με χρήση μικροσκοπίας και φασματοσκοπίας φθορισμού

Καζαντζής, Κωνσταντίνος - Θωμάς; Kazantzis, Konstantinos - Thomas

dc.contributor.author	Καζαντζής, Κωνσταντίνος - Θωμάς	el
dc.contributor.author	Kazantzis, Konstantinos - Thomas	en
dc.date.accessioned	2017-06-30T10:44:24Z
dc.date.available	2017-06-30T10:44:24Z
dc.date.issued	2017-06-30
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45120
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14033
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	Φωτοδυναμική θεραπεία	el
dc.subject	Κουρκουμίνη	el
dc.subject	Φωτοευαισθητοποιητής	el
dc.subject	Φάσματα	el
dc.subject	Απορρόφηση	el
dc.subject	Φθορισμός	el
dc.subject	Ελεύθερες ρίζες	el
dc.subject	Καρκινικά κύτταρα	el
dc.subject	Καρκίνος του προστάτη	el
dc.subject	Φασματοσκοπία	el
dc.subject	Μικροσκοπία	el
dc.subject	Χωρικός εντοπισμός	el
dc.title	Συγκριτική μελέτη φωτοευαίσθητων παραγώγων κουρκουμίνης με χρήση μικροσκοπίας και φασματοσκοπίας φθορισμού	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Βιοφυσική και ιατρική φυσική	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/b58a5db672dcbfe713694ce50ea555dbe4680c37
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-03-30
heal.abstract	Η χρήση της φωτεινής ακτινοβολίας για θεραπευτικούς σκοπούς συναντάται από την αρχαιότητα μέχρι και τη σημερινή εποχή. Η φωτοδυναμική θεραπεία αποτελεί μια ελάχιστα επεμβατική θεραπευτική διαδικασία, η οποία έχει τη δυνατότητα να επάγει κυτταροτοξική δράση σε κακοήθη κύτταρα. Εξαρτάται από τρείς πολύ σημαντικούς παράγοντες οι οποίοι δεν είναι μεμονωμένα τοξικοί αλλά σαν συνδυασμός. Αυτοί είναι ένας φωτοευαισθητοποιητής, δηλαδή μια ουσία που έχει τη δυνατότητα να απορροφά φως και να προκαλεί φωτοχημική ή φωτοφυσική αντίδραση, η φωτεινή ακτινοβολία, και τέλος το οξυγόνο. Η φωτοδυναμική θεραπεία περιλαμβάνει τη χορήγηση του φωτοευαίσθητου παράγοντα και την μετέπειτα ακτινοβόληση σε μήκος κύματος αντίστοιχο της ζώνης απορρόφησης του. Στη συνέχεια, με την παρουσία του οξυγόνου, ενεργοποιείται μια φωτοχημική αντίδραση που καταλήγει στη σύνθεση ελεύθερων ριζών ή ενός προϊόντος πολύ αντιδραστικού, το οποίο δεν είναι άλλο από ένα μόριο οξυγόνου στη μονήρη κατάσταση (singlet oxygen 1O2). Με αυτόν τον τρόπο επάγεται και η τοξικότητα της θεραπείας απέναντι στα καρκινικά κύτταρα. To μέλλον της φωτοδυναμικής θεραπείας είναι αλληλένδετο με την έρευνα γύρω από τις διάφορες φωτοευαίσθητες ουσίες. Εκείνες, ανάλογα με τις ιδιότητές τους, όπως είναι για παράδειγμα η επιλεκτικότητα συγκέντρωσης στους προς θεραπεία στόχους ή το χρονικό διάστημα αποβολής τους από τον οργανισμό, καθορίζουν κάθε φορά το αποτέλεσμα της φωτοδυναμικής θεραπείας. Η κουρκουμίνη αποτελεί μια πορτοκαλί – κίτρινη κρυσταλλική σκόνη η οποία προέρχεται από το φυτό turmeric (curcuma longa). Το εξαιρετικά μεγάλο και αξιοσημείωτο φάσμα των φαρμακολογικών και βιολογικών ιδιοτήτων που την χαρακτηρίζουν, της προσδίδει μια πολύ σημαντική θέση στον τομέα της θεραπείας διάφορων παθήσεων από τα αρχαία χρόνια. H παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στην έρευνα γύρω από τη χρήση τεσσάρων συνθετικών παραγώγων κουρκουμίνης ως φωτοευαίσθητες ουσίες κατά τη φωτοδυναμική θεραπεία ενάντια του καρκίνου. Σε πρώτο στάδιο, γίνεται μελέτη των φωτοφυσικών ιδιοτήτων του συνθετικού παραγώγου κουρκουμίνης ΑΧ-232 (di-NCH3 curcumin). Πιο συγκεκριμένα, πραγματοποιούνται φασματοσκοπικές μελέτες απορρόφησης της κουρκουμίνης σε διάφορες συγκεντρώσεις αλλά και σε διάφορους διαλύτες, φασματοσκοπικές μελέτες φθορισμού αλλά και φασματοσκοπικές μελέτες φωτολεύκανσης. Επίσης, πραγματοποιήθηκε και μελέτη γύρω από την ικανότητα της κουρκουμίνης για παραγωγή ελευθέρων ριζών. Το επόμενο στάδιο της εργασίας περιλαμβάνει έλεγχο της επίδρασης τεσσάρων συνθετικών παραγώγων της κουρκουμίνης στη βιωσιμότητα κυττάρων καρκίνου του προστάτη, LNCaP, απουσία του φωτός (dark toxicity). Ακολουθεί μελέτη της επίδρασης της φωτεινής ακτινοβολίας σε κύτταρα της ίδιας σειράς απουσία φωτοευαίσθητης ουσίας. Το τελικό κομμάτι της διπλωματικής αναφέρεται στο χωρικό εντοπισμό των παραγώγων στα κύτταρα καθώς και στην εφαρμογή της φωτοδυναμικής θεραπείας σε αυτά, χρησιμοποιώντας τις κουρκουμίνες ως φωτοευαισθητοποιητές. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν είναι αρκετά ενθαρρυντικά καθώς τα συνθετικά παράγωγα των κουρκουμίνων που εξετάστηκαν παρουσιάζουν πολύ υψηλή αλλά και πολύ γρήγορη απορρόφηση από τα καρκινικά κύτταρα και η φωτοδυναμική δράση τους αποδεικνύεται ισχυρότατη.	el
heal.abstract	The healing properties of light have been recognized since ancient times. Photodynamic therapy is a minimally invasive therapeutic procedure which has the potential to induce a cytotoxic effect on malignant cells. It consists of three very important factors that are not individually toxic, but as a combination. These are: a photosensitizer, i.e. a substance that is able to absorb light and to induce a photochemical or photophysical reaction, light irradiation and oxygen. Photodynamic therapy involves the administration of a photosensitizing agent and subsequent irradiation at wav elengths corresponding to its absorption band. Afterwards, in the presence of oxygen, a photochemical reaction is activated and it results in the synthesis of free radicals or a very reactive product, which is no other than an oxygen molecule in the singlet state (singlet oxygen 1O2). In that way, the toxicity of the treatment against cancer cells is induced. The future of photodynamic therapy and research around the various photosensitive substances are interconnected. Photosensitizers, depending on their properties, such as their ability to selectively accumulate in target areas and not in healthy tissue, or the time interval of their elimination from the body, define each time the final effect of photodynamic therapy. Curcumin is an orange –yellow crystalline powder that is extracted from the plant turmeric (curcuma longa). The extremely large and remarkable range of pharmacological and biological properties that characterize it, gives it a very important place in the treatment of various ailments since ancient times. The present thesis aims to conduct a study on the potential use of four curcumin derivatives as photosensitizers in photodynamic therapy against cancer. In the first stage, experiments are conducted, in order to determine the photophysical properties of the curcumin derivative ΑΧ-232 (di-NCH3curcumin). The study includes spectroscopic studies of curcumin absorption at various concentrations and in various solvents, spectroscopic studies of curcumin fluorescence, as well as spectroscopic studies regarding curcumin’s photobleaching. In addition, the ability of the curcumin derivative (AX-232) to produce reactive oxygen species (ROS) was examined. In the next part of the thesis, the effect of four curcumin derivatives on cell viability in LNCaP prostate cancer cells, in the absence of light (dark oxicity) was tested. What comes after that, is a study on the effect of light radiation on cells of the same line, in the absence of a photosensitizing agent. This is followed by experiments that we re conducted, in terms of the spatial localization of the four curcumin derivatives in LNCaP cells. The final stage of this diploma thesis refers to the application of photodynamic therapy to these prostate cancer cells (LNCaP), using the curcumin derivatives as photosensitizers. The results that arise, are very promising as the curcumin derivatives that were tested, revealed very high and very quick cellular uptake from cancer cells and their photodynamic efficacy was significantly strong.	en
heal.advisorName	Πολιτόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Πολιτόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Ματσόπουλος, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Σαγνού, Μαρίνα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρομαγνητικών Εφαρμογών Ηλεκτροοπτικής και Ηλεκτρονικών Υλικών. Εργαστήριο Βιοϊατρικής Οπτικής και Εφαρμοσμένης Βιοφυσικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	164 σ.
heal.fullTextAvailability	true