Σύνθεση και χαρακτηρισμός υβριδικών υλικών «νοθευμένων με άζωτο κβαντικών τελειών άνθρακα-φθαλοκυανίνης» για χρήση τους στη φωτοδυναμική θεραπεία

Καραγιάννη, Αλεξάνδρα; Karagianni, Alexandra

dc.contributor.author	Καραγιάννη, Αλεξάνδρα
dc.contributor.author	Karagianni, Alexandra
dc.date.accessioned	2022-03-04T10:05:56Z
dc.date.available	2022-03-04T10:05:56Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54930
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22628
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	Κβαντικές τελείες άνθρακα	el
dc.subject	Φωτοδυναμική Θεραπεία	el
dc.subject	Υβριδικά υλικά	el
dc.subject	Φθαλοκυανίνη	el
dc.subject	Φωτοευαισθητοποιητές	el
dc.subject	Carbon Quantum Dots	en
dc.subject	Photodynamic Therapy	en
dc.subject	Hybrid materials	en
dc.subject	Phthalocyanine	en
dc.subject	Photosensitizers	en
dc.title	Σύνθεση και χαρακτηρισμός υβριδικών υλικών «νοθευμένων με άζωτο κβαντικών τελειών άνθρακα-φθαλοκυανίνης» για χρήση τους στη φωτοδυναμική θεραπεία	el
dc.title	Synthesis and characterization of hybrid materials " Nitrogen doped carbon quantum dots - phthalocyanine" for photodynamic therapy	en
dc.contributor.department	Τομέας Χημικών Επιστημών, Εργαστήριο Ανόργανης και Αναλυτικής Χημείας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Νανοτεχνολογία	el
heal.classification	Συστήματα Μεταφοράς Φαρμάκων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-10-04
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως κύριο αντικείμενο τη σύνθεση και τον χαρακτηρισμό υβριδικών υλικών «Κβαντικών τελειών άνθρακα - φθαλοκυανίνης» για την χρήση τους στη φωτοδυναμική θεραπεία ως φωτοευαισθητοποιητές. Στον τομέα της φωτοδυναμικής θεραπείας το ερευνητικό ενδιαφέρον επικεντρώνεται στη σύνθεση φωτοευαισθητοποιητών 3ης γενιάς, αξιοποιώντας τη νανοτεχνολογία και τους φωτοευαισθητοποιητές προηγούμενων γενιών. Στόχοι της νέας κατηγορίας φωτοευαισθητοποιητών είναι η βελτίωση της διαλυτότητας του φαρμάκου, η αυξημένη επιλεκτικότητα στον καρκινικό ιστό και οι ενισχυμένες φωτοφυσικές ιδιότητες. Η φθαλοκυανίνη ψευδαργύρου συνιστά έναν διαδεδομένο φωτοευαισθητοποιητή, λόγω της έντονης απορρόφησης της στην ερυθρή περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Ωστόσο, η φθαλοκυανίνη δεν είναι διαλυτή στο νερό σε αντίθεση με τις κβαντικές τελείες άνθρακα. Για τον σκοπό αυτό στην παρούσα μελέτη επιδιώκεται η σύνδεση της σύμπλοκης συμμετρικής φθαλοκυανίνης ψευδαργύρου (ZnPc) με κβαντικές τελείες άνθρακα νοθευμένες με άζωτο (N-CQDs). Αρχικά, συντέθηκαν κβαντικές τελείες άνθρακα νοθευμένες με άζωτο με πέντε διαφορετικές μεθόδους σύνθεσης. Για κάθε μέθοδο σύνθεσης, συντέθηκαν δύο δείγματα N-CQDs με διαφορετική ποσότητα πηγής αζώτου, με στόχο τη μελέτη της επίδρασης της ποσότητας του παράγοντας νόθευσης στις ιδιότητες των υβριδικών υλικών. Η σύνδεση των N-CQDs με τη ZnPc πραγματοποιείται μη ομοιοπολικά βάσει των ηλεκτροστατικών και των π-π αλληλεπιδράσεων. Τα υβριδικά υλικά και οι πρόδρομες ενώσεις μελετώνται με τις τεχνικές χαρακτηρισμού UV-Vis και PL. Η δομή των N-CQDs και της ZnPc μελετάται με την τεχνική FT-IR. Επίσης προσδιορίζεται η απόδοση της σύνδεσης της ZnPc με τις N-CQDs και αξιολογείται η ικανότητα παραγωγής δραστικών μορφών οξυγόνου (ROS) τόσο για τα υβριδικά υλικά όσο και για την ελεύθερη φθαλοκυανίνη. Συμπερασματικά, η σύνδεση των N-CQDs στη ZnPc δεν αλλοιώνει τις ιδιότητες της ZnPc. Μάλιστα στην περίπτωση του φθορισμού παρατηρείται ενίσχυση στην κορυφή των 681 nm για τα υβριδικά υλικά. Τα συντιθέμενα υλικά κρίθηκαν ικανά στην παραγωγή ελευθέρων ριζών, αποτελώντας θετική ένδειξη για την εφαρμογή τους στη φωτοδυναμική θεραπεία. Τέλος, η μέθοδος σύνθεσης και η ποσότητα νόθευσης των N-CQDs καθορίζουν τις φωτοφυσικές ιδιότητες των υβριδικών υλικών.	el
heal.abstract	The main objective of this diploma thesis is the synthesis and the characterization of hybrid materials “Carbon quantum dots - phthalocyanine”, in order to be used as photosensitizers in photodynamic therapy. In the field of photodynamic therapy, research interest focuses on synthesis of 3rd generation photosensitizers combining nanotechnology and photosensitizers of previous generations. Targets of this new category of photosensitizers are the improvement of drug solubility, increased selectivity in cancer tissue and enhanced photophysical properties. Zinc phthalocyanine is widely used as a photosensitizer due to its absorbance in the red region of the electromagnetic spectrum. Contrary to carbon quantum dots, phthalocyanine is not water soluble. For this purpose, this thesis aims to link complex symmetrical zinc phthalocyanine (ZnPc) with carbon quantum dots doped with nitrogen (N-CQDs). Initially, carbon quantum dots doped with nitrogen were synthesized with five different methods. For each method, two samples of N-CQDs were prepared with different amount of nitrogen source, in order to study the effect of doping agent’s amount in hybrid materials’ properties. N-CQDs were non-covalently linked with ZnPc based on electrostatic and π-π interactions. Hybrid materials and precursor compounds were characterized with UV-Vis and PL spectroscopy. N-CQDs and ZnPc’s structures were stydied with FT-IR. Also, the yield of the ZnPc’s linkage in N-CQDs was defined in each sample and it was measured the capability of hybrid materials and ZnPc to produce reactive oxygen species (ROS). In conclusion, the linkage of N-CQDs in ZnPc does not alter the photophysical properties of ZnPc. Regarding fluorescence, hybrid materials exhibit enhanced fluorescence at 681 nm compared with corresponding fluorescence of ZnPc. The synthesized materials are capable of producing ROS, constituting a positive indication in their application in photodynamic therapy. Finally, the method of synthesis and amount of doping agent affect the photophysical properties of hybrid materials.	en
heal.advisorName	Κορδάτος, Κωνσταντίνος
heal.committeeMemberName	Κόλλια, Κωνσταντίνα
heal.committeeMemberName	Σαρίμβεης, Χαράλαμπος
heal.academicPublisher	Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	158
heal.fullTextAvailability	false