Παρασκευή νανοσύνθετων υδρογελών με φυσικούς βαθέως ευτηκτικούς διαλύτες για εφαρμογή στη φωτοδυναμική θεραπεία

Σπυροπούλου, Κίρκη-Κωνσταντίνα; Spyropoulou, Kirki-Konstantina

dc.contributor.author	Σπυροπούλου, Κίρκη-Κωνσταντίνα	el
dc.contributor.author	Spyropoulou, Kirki-Konstantina	en
dc.date.accessioned	2025-04-28T07:15:17Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/61772
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29468
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	Νανοσωματίδια αργύρου	el
dc.subject	Φωτοδυναμική θεραπεία	el
dc.subject	Φυσικός Βαθέως Ευτηκτικός Διαλύτης	el
dc.subject	Αλγινικό	el
dc.subject	Υδρογέλη	el
dc.subject	Silver nanoparticles	en
dc.subject	Photodynamic therapy	en
dc.subject	Natural Deep Eutectic Solvent	en
dc.subject	Alginate	en
dc.subject	Hydrogel	en
dc.title	Παρασκευή νανοσύνθετων υδρογελών με φυσικούς βαθέως ευτηκτικούς διαλύτες για εφαρμογή στη φωτοδυναμική θεραπεία	el
dc.title	Preparation of nanocomposite hydrogels with natural deep eutectic solvents for application in photodynamic therapy	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Πράσινη Χημεία	el
heal.dateAvailable	2026-04-27T21:00:00Z
heal.language	el
heal.access	embargo
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-10-09
heal.abstract	Ο άργυρος χρησιμοποιείται για θεραπευτικούς σκοπούς από την αρχαιότητα λόγω των μοναδικών του ιδιοτήτων. Μάλιστα, τις τελευταίες δεκαετίες τα νανοσωματίδια αργύρου (AgNPs) έχουν τραβήξει την προσοχή της επιστημονικής κοινότητας, ιδιαίτερα όσον αφορά την πράσινη σύνθεσή τους. Αποτελούν ένα πολλά υποσχόμενο πεδίο που βρίσκει εφαρμογή κυρίως στην ιατρική. Την ίδια στιγμή, ο καρκίνος παραμένει μια από τις πιο σοβαρές ασθένειες και η φωτοδυναμική θεραπεία (PDT) αναδύεται ως μια καινοτόμος μέθοδος για την καταπολέμησή του. Ένας τομέας που εξετάζεται συνδυαστικά είναι η χρήση των νανοσωματιδίων αργύρου στη φωτοδυναμική θεραπεία, προσφέροντας νέες προοπτικές στην αντιμετώπιση του καρκίνου. Σκοπός της παρούσας εργασίας, λοιπόν, είναι η ανάπτυξη φιλικών προς το περιβάλλον μεθοδολογιών σύνθεσης νανοσωματιδίων αργύρου με απώτερο στόχο την αξιολόγησή τους ως φωτοευαισθητοποιητές στη φωτοδυναμική θεραπεία μέσω της μέτρησης παραγωγής δραστικών μορφών οξυγόνου (ROS). Αρχικά, παρασκευάζεται ο φυσικός βαθέως ευτηκτικός διαλύτης (NaDES) με γλυκόζη, γαλακτικό οξύ και νερό σε γραμμομοριακή αναλογία 1:5:6.2, που έπειτα χρησιμοποιείται για την εκχύλιση φύλλων κορωνέικης ελιάς με υπερήχους. Tο προκύπτον εκχύλισμα αναλύεται ως προς τη συνολική περιεκτικότητα σε φαινολικά και φλαβονοειδή. Στη συνέχεια, συντίθενται τα νανοσωματίδια αργύρου με δύο μεθόδους. Κατά την πρώτη, παρασκευάζονται υδατικές κολλοειδείς διασπορές AgNPs με την ανάμιξη νερού, διαλύματος νιτρικού αργύρου και ενός παράγοντα αναγωγής (NaDES ή εκχύλισμα). Μετά από έκθεση στο ηλιακό φως για 48h, τα νανοσωματίδια αργύρου των δύο δειγμάτων χαρακτηρίζονται με Δυναμική Σκέδασης Φωτός, Φασματοσκοπία UV-Vis και Φασματοσκοπία Φθορισμού και μελετάται η ικανότητά τους να παράγουν δραστικές μορφές οξυγόνου στο πλαίσιο της φωτοδυναμικής θεραπείας. Παράλληλα, διερευνάται η παραγωγή AgNPs με ακτινοβόληση με μπλε φως (430nm, 13 mW/cm^2) σε δύο δείγματα: το πρώτο περιέχει ήδη σχηματισμένα AgNPs (είναι η παραπάνω διασπορά με το εκχύλισμα ως παράγοντα αναγωγής), ενώ το δεύτερο περιλαμβάνει μόνο πρόδρομες ενώσεις. Τέλος, μελετάται η παράγωγή ROS από αυτά. Κατά τη δεύτερη μέθοδο, συντίθενται υδρογέλες αλγινικού, στις οποίες τα AgNPs παράγονται in-situ. Διάλυμα αλγινικού νατρίου αναμιγνύεται με διάλυμα νιτρικού αργύρου και έναν παράγοντα αναγωγής και διασύνδεσης (NaDES ή εκχύλισμα) και οι δύο υδρογέλες που προκύπτουν παραμένουν στο ηλιακό φως για 48h. Τα νανοσωματίδια αργύρου που σχηματίζονται χαρακτηρίζονται με Δυναμική Σκέδασης Φωτός, Φασματοσκοπία UV-Vis και Φασματοσκοπία Φθορισμού, καθώς επίσης μελετάται η ικανότητα διόγκωσης και συγκράτησης νερού των υδρογελών και η παραγωγή ROS από τα AgNPs κατά τη φωτοδυναμική θεραπεία. Από το σύνολο των αποτελεσμάτων συμπεραίνεται πως το εκχύλισμα φύλλων ελιάς είναι πιο ισχυρό αναγωγικό μέσο από ότι το NaDES μόνο του. Ακόμη, το πλέγμα των υδρογελών συμβάλλει στην ανάπτυξη μικρότερων και σταθερότερων νανοσωματιδίων αργύρου, ενώ ταυτόχρονα φαίνεται να βελτιώνει τη δράση τους ως φωτοευαισθητοποιητές κατά τη φωτοδυναμική θεραπεία. Επιπλέον, η υδρογέλη που περιέχει εκχύλισμα ως παράγοντα αναγωγής και διασύνδεσης παρουσιάζει μικρότερη διόγκωση αλλά πιο αποτελεσματική συγκράτηση νερού, εμφανίζοντας παράλληλα καλύτερες μηχανικές ιδιότητες. Τέλος, η ακτινοβόληση με μπλε φως οδηγεί στην ταχύτερη παραγωγή νανοσωματιδίων αργύρου συγκριτικά με τη χρήση ηλιακού φωτός.	el
heal.abstract	Silver has been used for therapeutic purposes since ancient times because of its unique properties. In fact, in recent decades, silver nanoparticles (AgNPs) have attracted significant attention from the scientific community, particularly concerning their green synthesis. They represent a promising field, with applications mainly in medicine. Meanwhile, cancer remains one of the most serious diseases, and photodynamic therapy (PDT) is emerging as an innovative method for its treatment. A promising area of research is the combined use of silver nanoparticles in photodynamic therapy, offering new prospects in cancer treatment. The aim of this study is to develop environmentally friendly methodologies for synthesizing silver nanoparticles, with the ultimate goal of evaluating their potential as photosensitizers in photodynamic therapy by measuring the production of reactive oxygen species (ROS). Initially, the natural deep eutectic solvent (NaDES) is prepared using glucose, lactic acid, and water in a molar ratio of 1:5:6.2, which is then used for the extraction of olive leaves with ultrasound. The resulting extract is analyzed for its total phenolic and flavonoid content. After that, silver nanoparticles are synthesized using two physicochemical methods. In the first approach, colloidal dispersions of AgNPs are prepared in water, to which silver nitrate solution and a reducing agent (NaDES or extract) are added. After exposure to sunlight for 48 hours, the silver nanoparticles from both samples are characterized using Dynamic Light Scattering (DLS), UV-Vis Spectroscopy, and Fluorescence Spectroscopy, and their ability to produce reactive oxygen species (ROS) in the context of photodynamic therapy is studied. Simultaneously, the production of AgNPs via blue light irradiation (430nm, 13 mW/cm^2) is investigated in two samples: the first already contains pre-formed AgNPs (the aforementioned dispersion with extract as the reducing agent), while the second contains only precursor compounds. Finally, the production of ROS from these samples is also examined. In the second method, alginate hydrogels are synthesized, where AgNPs are produced in situ. Sodium alginate solution is mixed with a silver nitrate solution and a reducing and cross-linking agent (NaDES or extract), and the two resulting hydrogels are exposed to sunlight for 48 hours. The silver nanoparticles formed are characterized using Dynamic Light Scattering (DLS), UV-Vis Spectroscopy, and Fluorescence Spectroscopy. Additionally, the swelling and water retention capacity of the hydrogels is studied, along with the production of ROS by the AgNPs during photodynamic therapy. From the overall results, it is concluded that olive leaf extract is a more potent reducing agent than NaDES alone. Additionally, the hydrogel matrix contributes to the development of smaller and more stable silver nanoparticles, while also enhancing their effectiveness as photosensitizers in photodynamic therapy. Furthermore, the hydrogel containing the extract as a reducing and cross-linking agent exhibits lower swelling but more efficient water retention, while also demonstrating improved mechanical properties. Finally, blue light irradiation leads to faster production of silver nanoparticles compared to the use of sunlight.	en
heal.advisorName	Detsi, Anastasia	en
heal.committeeMemberName	Pavlatou, Evangelia	en
heal.committeeMemberName	Karantonis, Antonis	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I). Εργαστήριο Οργανικής Χημείας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	96 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false