heal.abstract |
Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία, έχει ως βασικό άξονα μελέτης τη σύνθεση και το χαρακτηρισμό των υβριδικών υλικών κβαντικών τελειών άνθρακα και φθαλοκυανίνης, με σκοπό της εφαρμογή τους στη φωτοδυναμική θεραπεία κατά του καρκίνου.
Οι κβαντικές τελείες άνθρακα (Carbon Quantum Dots, CQDs) αποτελούν ένα νέο είδος νανοϋλικών άνθρακα, που έχει κερδίσει ευρεία προσοχή τα τελευταία χρόνια. Αυτό οφείλεται κυρίως στις εξαιρετικές οπτικές και βιολογικές ιδιότητές τους, γεγονός που τις καθιστά κατάλληλες για χρήση σε πληθώρα εφαρμογών. Η φθαλοκυανίνη (ZnPc), αποτελεί έναν διαδεδομένο φωτοευαισθητοποιητή 2ης γενιάς, ο οποίος λόγω της αρκετά υδρόφοβης φύσης του, μπορεί να συνδεθεί με τις CQDs προς το σχηματισμό ενός φωτοευαισθητοποιητή 3ης γενιάς. Γενικά, η χρήση νανοσωματιδίων στη φωτοδυναμική θεραπεία, διαδραματίζει πολύ σημαντικό ρόλο, αφού τα νανοσωματίδια βοηθούν κατά βάση στη μεταφορά/παράδοση των φωτοευαισθητοποιητών, στον ιστό-στόχο, ενισχύοντας έτσι τη φωτοδυναμική δράση. Πάνω σε αυτή τη λογική βασίστηκε και η σύνθεση των υβριδικών υλικών CQDs_ZnPc.
Αρχικά, πραγματοποιήθηκε σύνθεση κβαντικών τελειών άνθρακα νοθευμένων με άζωτο, άζωτο-βόριο, άζωτο-φώσφορο και άζωτο-θείο, συνδυάζοντας διαφορετικές πρόδρομες ενώσεις, αλλά χρησιμοποιώντας την ίδια μέθοδο σύνθεσης, την υδροθερμική. Στη συνέχεια, οι CQDs αυτές ενώθηκαν με τη ZnPc, μέσω π-π αλληλεπιδράσεων ή ηλεκτροστατικών αλληλεπιδράσεων, οι οποίες συμβαίνουν λόγω της αντίθετης ηλεκτρονιακής φόρτισής τους και οδηγούν στο σχηματισμό των υβριδικών υλικών. Έπειτα, ακολούθησε μελέτη μέσω φασματοσκοπικών τεχνικών για κάθε δείγμα CQDs, για την ελεύθερη ZnPc και για τα υβριδικά υλικά. Οι τεχνικές χαρακτηρισμού που χρησιμοποιήθηκαν ήταν η φασματοσκοπία υπεριώδους-ορατού (UV-Vis), η φασματοσκοπία φωτοφωταύγειας (PL), ενώ η δομή όλων των υλικών μελετήθηκε με την τεχνική υπέρυθρου με μετασχηματισμό Fourier (FT-IR). Ακόμα, μελετήθηκε η ικανότητα παραγωγής δραστικών μορφών οξυγόνου (ROS), τόσο για τις CQDs, όσο και για τα υβριδικά υλικά και τη φθαλοκυανίνη. Τέλος, προσδιορίστηκε η απόδοση της σύνδεσης της ZnPc με τις CQDs.
Με βάση τα αποτελέσματα, κρίθηκε ότι το είδος των ατόμων νόθευσης, μπορεί να επηρεάσει τις φωτοφυσικές ιδιότητες των υβριδικών υλικών. Τέλος, φάνηκε πως όλα τα υβριδικά υλικά παρήγαγαν δραστικά οξυγονούχα είδη, κρίνοντάς τα, συνεπώς, ικανά για μία δυνητική εφαρμογή τους στη φωτοδυναμική θεραπεία. Συγκεκριμένα, η συμπεριφορά του δείγματος (Ν)CQDs_ZnPc, οδήγησε στο συμπέρασμα ότι η παρουσία του σκέτου αζώτου, ως παράγοντα νόθευσης στις CQDs, μπορεί να ενισχύσει τη δράση της ελεύθερης φθαλοκυανίνης. |
el |