Ενίσχυση της επίδρασης ιοντίζουσας ακτινοβολίας με τη χρήση νανοσωματιδίων χρυσού

Μπαλανίκας, Ευάγγελος; Balanikas, Evangelos

dc.contributor.author	Μπαλανίκας, Ευάγγελος	el
dc.contributor.author	Balanikas, Evangelos	en
dc.date.accessioned	2018-03-19T11:32:24Z
dc.date.available	2018-03-19T11:32:24Z
dc.date.issued	2018-03-19
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46730
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14969
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	Ιοντίζουσες ακτινοβολίες	el
dc.subject	Νανοσωματίδια χρυσού	el
dc.subject	Ενίσχυση δόσης	el
dc.subject	Ionizing radiation	en
dc.subject	Gold nanoparticles	en
dc.subject	Dose enhancement	en
dc.title	Ενίσχυση της επίδρασης ιοντίζουσας ακτινοβολίας με τη χρήση νανοσωματιδίων χρυσού	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	2017-09-29
heal.abstract	Ο καρκίνος και οι παρενέργειες των θεραπειών του καρκίνου έχουν σοβαρές επιπτώσεις στη δημόσια υγεία στις μέρες μας. Ως αποτέλεσμα, στρατηγικές για τη στοχευμένη θεραπεία του καρκίνου έχουν αποκτήσει πρόσφατα σημαντικό ενδιαφέρον. Σε συνδυασμό με νανοσωματίδια χρυσού (Gold nanoparticles, GNPs) και της ιονίζουσας ακτινοβολίας (Ionizing Radiation, IR), έχει αποδειχθεί ότι βελτιώνεται σημαντικά η επίδραση ακτινοβολίας στην ακτινοθεραπεία (φαινόμενο ενίσχυσης δόσης). Τα GNP, ως σωματίδια με υψηλό Z, έχουν την ικανότητα να απορροφούν την ιονίζουσα ακτινοβολία και να ενισχύουν την εναποτιθέμενη δόση εντός των στοχευόμενων όγκων. Επιπλέον, μπορούν να τροποποιηθούν χημικά για να στοχεύσουν επιλεκτικά τους όγκους, γεγονός που τα καθιστά κατάλληλα για μελλοντικές θεραπείες κατά του καρκίνου. Στην παρούσα μελέτη, θα εξεταστεί αυτή η υπόθεση. Υλικά και μέθοδοι: Η μελέτη αυτή περιλαμβάνει καρκινικά κύτταρα προστάτη PC-3 ακτινοβολημένα σε τέσσερις διαφορετικές δόσεις γ-ακτινοβολίας μεταξύ 0,25 και 1 Gy με και χωρίς νανοσωματίδια χρυσού (GNP). Τα κύτταρα PC-3 καλλιεργήθηκαν και παρασκευάστηκαν μετά την ακτινοβολία, χρησιμοποιώντας τα πρότυπα πρωτόκολλα για καλλιέργεια κυττάρων και μεθόδου G2 assay, για την παρατήρηση χρωμοσωμικων θραυσμάτων με τη βοήθεια του λογισμικού καρυότυπων Ikaros. Τα GNP που χρησιμοποιήθηκαν, χορηγήθηκαν στα κύτταρα μέσω του θρεπτικού υλικού και αφέθηκαν για πρόσληψη. Μετά από 24 ώρες τα δείγματα εκπλύθηκαν με PBS και ακτινοβολήθηκαν σε πηγή γ-ακτινοβολίας Κοβάλτιο-60 (60Co) στις εγκαταστάσεις του ΕΚΕΦΕ ‘Δημόκριτος’. Ο κυτταρικός θάνατος εξετάστηκε επίσης, ακολουθώντας το πρωτόκολλο της Sigma Aldrich για τη χρήση του δείκτη trypan blue. Αποτελέσματα: Τα πειράματα έδειξαν αύξηση των χρωμοσωμικών θραυσμάτων μεταξύ 14 και 20 τοις εκατό, για τις δόσεις μεταξύ 0,25 και 1 Gy. Ο κυτταρικός θάνατος αυξήθηκε επίσης γύρω στο 15%. Η τοξικότητα των GNPs εξετάστηκε επίσης με το trypan blue, χρησιμοποιώντας μη ακτινοβολημένα κύτταρα με και χωρίς GNPs. Αποδείχθηκε ότι η αναλογία νεκρών προς το συνολικό αριθμό κυττάρων ήταν περίπου η ίδια και για τα δύο δείγματα. Συμπεράσματα: Τα νανοσωματίδια χρυσού αποδείχθηκαν καλοί σύμμαχοι κατά των καρκινικών κυττάρων. Όχι μόνο η ραδιοευαισθησία, αλλά και το φαινόμενο θανάτωσης κυττάρων, αυξήθηκαν μετά τον συνδυασμό των GNP και της IR. Αυτό αποδεικνύει ότι με περαιτέρω έρευνα τα νανοσωματίδια χρυσού, μπορούν να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα της ακτινοβολίας, επιτρέποντας έτσι, τη χορήγηση χαμηλότερων δόσεων στους ασθενείς παράγοντας το ίδιο αποτέλεσμα, με αποτέλεσμα τη μείωση δυσμενών επιπτώσεων.	el
heal.abstract	Radiation therapy-based cancer treatment is the major modality of cancer treatment but there are various cases of serious side effects i.e. radiation toxicity in patients. As a necessity, strategies towards targeted cancer therapy have lately gained a considerable interest. In combination with ionizing radiation (IR) gold nanoparticles (GNPs), have shown to improve the effect of radiation treatment significantly in vitro and limited in vivo studies with animals. GNPs, as high-atomic number (Z) particles, possess the ability to absorb ionizing radiation and enhance the deposited dose within the targeted tumors (dose enhancement effect). In addition, they can be chemically modified to selectively target tumors, which render them suitable for future cancer treatments. In this study, this hypothesis of using GNPs as radiosensitizers has been examined. Materials and Methods: This study included human cancer prostate PC-3 cells irradiated with four different doses of γ-rays between 0.25 and 1 Gy with and without gold nanoparticles (GNPs). The PC-3 cells were cultured and prepared after radiation, using the standard protocols for cell culturing and G2-assay, for chromosomal break measurement by Ikaros karyotyping software. The GNPs that were used, were administrated to the cells through the medium and left for uptake. After 24h, the samples were washed out with PBS buffer and irradiated in a Cobalt-60 (60Co) γ-ray source in NCSR Demokritos facilities. The cellular death was also examined, following the Sigma Aldrich trypan blue standard protocol. Results: Experiments showed an increase in the chromosomal breaks from 14 to 20 percent, for the doses between 0.25 and 1Gy for the GNP-samples. The cellular death was also increased about 15 percent. The toxicity of GNPs was also tested with trypan blue by the use of non-irradiated cells with and without GNPs. It was demonstrated, that the ratio of dead to total cell number was the same for both types samples. Conclusions: Gold nanoparticles were proved to be a good alliance towards an optimized cancer cell treatment. Not only radiosensitivity but also the cell killing effect was increased, after the combination of GNP and IR. This demonstrates that by further research, gold nanoparticles can improve the efficiency of radiation, thus allowing lower doses to be given to patients by producing the same effect, thereby reducing adverse effects.	en
heal.advisorName	Γεωργακίλας, Αλέξανδρος	el
heal.committeeMemberName	Κυρίτσης, Απόστολος	el
heal.committeeMemberName	Τερζούδη, Γεωργία	el
heal.committeeMemberName	Γεωργακίλας, Αλέξανδρος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής & Ινστιτούτο Πυρηνικών και Ραδιολογικών Επιστημών & Τεχνολογίας, Ενέργειας & Ασφάλειας, ΕΚΕΦΕ ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	80 σ.
heal.fullTextAvailability	true