Μελέτη της επίδρασης φυσικών βαθέως ευτηκτικών διαλυτών στη 
σταθερότητα του ct-DNA σε υδατικά διαλύματα

Παπαδογιαννάκη, Συμέλα; Papadogiannaki, Symela

dc.contributor.author	Παπαδογιαννάκη, Συμέλα	el
dc.contributor.author	Papadogiannaki, Symela	en
dc.date.accessioned	2025-09-19T10:40:42Z
dc.date.available	2025-09-19T10:40:42Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/62467
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.30163
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	Φυσικοί βαθέως ευτηκτικοί διαλύτες (NaDES)	el
dc.subject	DNA θύμου αδένα βοοειδούς	el
dc.subject	Σταθερότητα και καθαρότητα DNA	el
dc.subject	Ηλεκτροφόρηση γέλης αγαρόζης	el
dc.subject	Αλληλεπίδραση ct-DNA με NaDES	el
dc.subject	Natural deep eutectic solvents (NaDES)	en
dc.subject	Calf thymus DNA	en
dc.subject	DNA stability and purity	en
dc.subject	Agarose gel electrophoresis	en
dc.subject	ct-DNA interaction with NaDES	en
dc.title	Μελέτη της επίδρασης φυσικών βαθέως ευτηκτικών διαλυτών στη σταθερότητα του ct-DNA σε υδατικά διαλύματα	el
dc.title	Study of the effect of natural deep eutectic solvents (NaDES) in the stability of ct-DNA in aqueous solutions	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Πράσινη Χημεία	el
heal.classification	Green Chemistry	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-09
heal.abstract	Η πράσινη χημεία αποτελεί έναν τομέα έντονης δραστηριότητας για τη σύγχρονη επιστημονική κοινότητα. Στο πλαίσιο αυτής, οι χημικές διεργασίες εκμοντερνίζονται ώστε να είναι πιο οικολογικές και ασφαλείς για τον άνθρωπο. Σημαντικό κομμάτι της πράσινης χημείας αποτελεί η έρευνα για την ανακάλυψη πράσινων διαλυτών, που δύνανται να κάνουν τη διαφορά στον πράσινο χαρακτήρα μιας διεργασίας. Οι Φυσικοί Βαθέως Ευτηκτικοί Διαλύτες (NaDESs), αποτελούν μια υποκατηγορία Βαθέως Ευτηκτικών Διαλυτών (DESs), που σύμφωνα με πρόσφατες μελέτες φαίνεται να είναι πολλά υποσχόμενη. Οι DESs είναι μίγματα ενός ή περισσοτέρων υγρών ή στερεών συστατικών, που κατόπιν ομογενοποίησης είναι υγρά σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Αυτό οφείλεται στο πυκνό δίκτυο δεσμών υδρογόνου που χαρακτηρίζει τη δομή τους, που τους προσδίδει πολλές από τις ιδιαιτερότητές τους. Οι NaDESs έχουν το επιπλέον χαρακτηριστικό πως τα συστατικά τους είναι φυσικής προέλευσης. Λόγω αυτού, τα συστατικά τους είναι συνήθως ευρέως διαθέσιμες και ανανεώσιμες πρώτες ύλες, που οδηγεί στην παραγωγή φθηνών και βιοαποικοδομήσιμων διαλυτών. Είναι σύγχρονοι, εναλλακτικοί, πράσινοι διαλύτες, που παρουσιάζουν εξαιρετικές σταθεροποιητικές και συντηρητικές ικανότητες για ορισμένα συστήματα. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η μελέτη της επίδρασης επιλεγμένων NaDESs στην σταθερότητα DNA. Ειδικότερα, μελετήθηκε η αλληλεπίδραση των NaDESs Bet:Gly (1:2), Bet:Gly:W (1:2:1), Bet:Gly:W (1:3:1), Bet:Glu:W (1:1:5), και Fru:Gly:W (1:1:5), με DNA από θύμο αδένα βοοειδούς. Επιλέχθηκαν οι συγκεκριμένοι διαλύτες, καθώς οι NaDESs που έχουν ως βάση τα σάκχαρα ή/και τη γλυκερόλη, έχουν δείξει καλές προοπτικές για την διάλυση και συντήρηση του DNA. Οι επιλεγμένοι NaDESs μελετήθηκαν ως προς την πολικότητα (συγκεντρώσεις 100% και 50% w/v) και το pH (συγκεντρώσεις 1% και 50% w/v), ώστε να αξιολογηθεί η καταλληλότητά τους ως περιβάλλον συντήρησης για DNA. Οι τιμές πολικότητας (ENR εύρους 47.9-50.3 kcal/mol) και pH (τιμές εύρους 6-7) για τους μελετώμενους διαλύτες κινήθηκαν σε αποδεκτά πλαίσια για τους σκοπούς της παρούσας εργασίας. Οι τιμές αυτές επίσης συγκρίθηκαν με αυτές του νερού και του συμβατικού διαλύτη Tris HCl. Στη συνέχεια, ερευνήθηκε η ποιότητα της αλληλεπίδρασης ανάμεσα στο ct-DNA και στους NaDESs. Για αυτό τον σκοπό έγινε χρήση φασματοφωτομέτρησης UV-Vis με διαφορετικές συγκεντρώσεις ct-DNA (30, 50, 75 και 100μΜ), ώστε να προσδιοριστεί το είδος της αλληλεπίδρασης που είχε ο εκάστοτε διαλύτης με το DNA. Συγκεκριμένα, προσδιορίστηκε η εμφάνιση του φαινομένων της υπερχρωμίας ή υποχρωμίας, και της κυανής ή ερυθρής μετατόπισης. Όλοι οι DESs εμφάνισαν υπερχρωμία, που μεταφράζεται σε εξωτερική πρόσδεση των διαλυτών στην αύλακα του DNA, και άρα σε απουσία παρεμβολής εντός του μορίου DNA. Επιπλέον οι Bet:Gly:W (1:2:1), Bet:Gly:W (1:3:1), και Fru:Gly:W (1:1:5), εμφάνισαν ερυθρή μετατόπιση, η οποία συνδέεται με σταθεροποιητική δράση για το DNA. Αντίθετα, οι Bet:Gly (1:2) και Bet:Glu:W (1:1:5), εμφάνισαν κυανή μετατόπιση, που συνδέεται με τάση αποσταθεροποίησης του DNA. Στη συνέχεια βρέθηκε ο δείκτης Α260/Α280 μετά από περίοδο επώασης 4ων ημερών για κάθε NaDESs, με σκοπό να προσδιοριστεί η καθαρότητα του ct-DNA από πρωτεΐνες και φαινολικές ουσίες μετά την επώαση. Τα αποτελέσματα για τους δείκτες των Bet:Gly:W (1:2:1), Bet:Gly:W (1:3:1), και Bet:Glu:W (1:1:5) ήταν εντός των επιθυμητών ορίων (Α260/Α280>1.75) Τέλος, εφαρμόστηκε ηλεκτροφόρηση γέλης αγαρόζης σε υδατικά διαλύματα ct-DNA στο περιβάλλον των NaDESs, ώστε να προσδιοριστεί η θραυσματοποίηση του DNA μετά τον χρόνο επώασης, σε σύγκριση με αυτή του πρότυπου διαλύτη Tris-HCl (για τους 5 NaDESs, παραμονή τριών μηνών, 4oC), καθώς και η διαφορά στην θραυσματοποίηση ανάμεσα σε διαφορετικές θερμοκρασίες συντήρησης (DES Bet:Gly (1:2) και πρότυπος διαλύτης Tris-HCl, παραμονή για δύο μήνες, 4oC και 6oC). Σε κάθε περίπτωση η ικανότητα αποτροπής της θραυσματοποίησης του DNA, ήταν πιο αποτελεσματική στην περίπτωση των DESs, σε σύγκριση με τον πρότυπο διαλύτη Tris-HCl.	el
heal.abstract	Green chemistry is a prolific and active field for contemporary science. The principles of green chemistry dictate the modernization of chemical processes, so as to make them more safe towards humans and the environment. A vital part of green chemistry is the research and development of green solvents, that have the potential to alter the ecological profile of a chemical process. Natural Deep Eutectic Solvents (NaDESs) are a subcategory of Deep Eutectic Solvents (DESs), that according to recent researches, appear very promising. DESs are mixtures of one or more solid or liquid components, that are liquid at room temperature upon homogenization. That is due to the dense network of hydrogen bonds that defines their structure, and is the main reason for their unique properties. NaDESs have the additional attribute of naturally occurring components. Owing to this fact, their components tend to be widely available, from renewable sources, that results in the creation of cheap and biodegradable solvents. They’re contemporary, alternative, green solvents, that present exceptional stabilizing and conserving capabilities for certain systems. In the present work, the goal is to study the effect of certain NaDESs on DNA stability. In particular, the study involves the interaction between NaDESs Bet:Gly (1:2), Bet:Gly:W (1:2:1), Bet:Gly:W (1:3:1), Bet:Glu:W (1:1:5), and Fru:Gly:W (1:1:5), and calf thymus DNA. These solvents were chosen as sugar and/or glycerin based NaDESs, have displayed potential in the dilution and preservation of DNA. The NaDESs’ polarity (concentrations 100% and 50% w/v) and pH (concentrations 1% and 50% w/v) were measured, to evaluate their suitability as a preservatory environment for DNA. The polarity values (ENR within the range of 47.9-50.3 kcal/mol) και pH values (ranging 6-7) for the NADESs, were within desired ranges for the purposes of the current study. These values were also compared to those of water, and to those of the conventional DNA solvent, Tris-HCl. Next, the interactions between ct DNA and the NaDESs were studied. For that purpose, UV-Vis spectroscopy was utilized, with different ct-DNA concentrations (30, 50, 75 και 100μΜ), in order to define the kind of interaction between each DES and the DNA. More specifically, the phenomena of hyperchromia or hypochromia were studied, as well as the presence of red or blue shift. All the DESs showed hyperchromia, which translates to external interaction of the NaDESs with DNA molecules, and therefore an absence of interference with its structure. Additionally, Bet:Gly:W (1:2:1), Bet:Gly:W (1:3:1), and Fru:Gly:W (1:1:5), displayed red shift, that is corelated with the stabilization of DNA. On the other hand, Bet:Gly (1:2) and Bet:Glu:W (1:1:5), showed blue shift, which corelated to destabilization of the DNA. Moreover, the Α260/Α280 index was calculated for each NaDES, after an incubation period of 4 days, to study the purity of ct-DNA, and check whether it’s been contaminated by proteins and phenolic compounds post its incubation period. The index was calculated within the desired range for Bet:Gly:W (1:2:1), Bet:Gly:W (1:3:1), and Bet:Glu:W (1:1:5) (Α260/Α280>1.75). Finally, agarose gel electrophoresis was carried out, in ct-DNA aqueous solutions, in the environment of NaDESs, to observe the fragmentation of DNA after the incubation period, and compare it to that of the conventional solvent, Tris-HCl (incubation of 3 months for the 5 NaDESs, 4oC). A second electrophoresis was executed, to observe the difference in DNA fragmentation with and without freezing of the samples (DES Bet:Gly (1:2) and Tris-HCl, 2 months incubation period, 4oC and-6oC). In both cases the ability to prevent fragmentation of DNA was more potent in the case of the DESs, when compared to Tris-HCl.	en
heal.advisorName	Δέτση, Αναστασία	el
heal.advisorName	Detsi, Anastasia	en
heal.committeeMemberName	Θεοδώρου, Θεόδωρος	el
heal.committeeMemberName	Χαμηλάκης, Στυλιανός	el
heal.committeeMemberName	Δέτση, Αναστασία	el
heal.committeeMemberName	Theodorou, Doros	en
heal.committeeMemberName	Hamilakis, Stylianos	en
heal.committeeMemberName	Detsi, Anastasia	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I). Εργαστήριο Οργανικής Χημείας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	56 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false