Μελέτη Καρκινικών Ιστών με FT-IR Φασματοσκοπία

Νικολόπουλος, Παναγιώτης; Nikolopoulos, Panagiotis

dc.contributor.author	Νικολόπουλος, Παναγιώτης	el
dc.contributor.author	Nikolopoulos, Panagiotis	en
dc.date.accessioned	2025-10-09T10:49:18Z
dc.date.available	2025-10-09T10:49:18Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/62669
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.30365
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/gr/	*
dc.subject	Μηχανική	el
dc.subject	Φασματοσκοπία	el
dc.subject	Καρκινικά	el
dc.subject	FTIR	en
dc.subject	Χημική	el
dc.subject	Υπέρυθρη	el
dc.subject	Engineering	en
dc.subject	Chemical	en
dc.subject	Spectroscopy	en
dc.subject	Infrared	en
dc.title	Μελέτη Καρκινικών Ιστών με FT-IR Φασματοσκοπία	el
dc.contributor.department	Τομέας Χημικών Επιστημών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Χημική Μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-10-07
heal.abstract	Ο καρκίνος του μαστού προσβάλλει παγκοσμίως μεγάλο αριθμό του γυναικείου πληθυσμού. Η έγκαιρη και έγκυρη διάγνωση οδηγούν στην αποθεραπεία από την ασθένεια και αυξάνουν το προσδόκιμο και την ποιότητα ζωής των ασθενών. Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκε η υπέρυθρη φασματοσκοπία με μετασχηματισμό Fourier (Fourier transform infrared spectroscopy, FT-IR) για την μελέτη των μοριακών μεταβολών που προκαλεί ο καρκίνος του μαστού στα συστατικά των κυττάρων, όπως κολλαγόνο, πρωτεΐνες, μεμβράνες, DNA. Για την μελέτη χρησιμοποιήθηκαν τρεις βιοψίες λοβιακού in situ καρκίνου χαρακτηρισμένες ιστοπαθολογικά ως grade Ι-ΙI grade ΙI, και grade ΙIΙ και μία βιοψία διηθητού οστεοσαρκώματος. Τα FT-IR φάσματα έδειξαν ότι με αύξηση του grade παρατηρούνται μεταβολές στις εντάσεις και μετατοπίσεις των δονήσεων τάσης των ομάδων νΟΗ συνδέεται με την αύξηση των γλυκοζυλιώσεων που επικρατούν κατά την καρκινογένεση. Η μείωση της έντασης της ταινίας των δονήσεων τάσης νΝΗ στα 3290 cm-1 και η μετατόπιση του μεγίστου απορρόφησης προς μικρότερους κυματαριθμούς στους 3100 cm-1 δηλώνει την μετατροπή της α-έλικας και σχηματισμό αμυλοειδών πρωτεϊνών. Ο σχηματισμός αμυλοειδών πρωτεϊνών οφείλεται στην αύξηση της έντασης του δεσμού υδρογόνου του πεπτιδικού δεσμού (ΝΗ…Ο=C) που συγκρατεί τις αλυσίδες των πρωτεϊνών, λόγω της αύξησης του λιπόφιλου περιβάλλοντος, όπως βεβαιώνεται από την μεταβολή των εντάσεων των ταινιών απορρόφησης των αντισυμμετρικών και συμμετρικών δονήσεων τάσεων των μεθυλ- ομάδων, νCH2. Η εμφάνιση νέας χαρακτηριστικής ταινίας περίπου στα 3080 cm-1 που οφείλεται στον σχηματισμό τερματικών ομάδων ν=CH2, συμπεραίνεται σε ένα από τα στάδια ανάπτυξης του καρκίνου του μαστού συμμετέχει το οξειδωτικό στρες, όπου οι οξειδωτικές ελεύθερες ρίζες υδροξυλίου αντιδρούν με τα λιπίδια και φωσφολιπίδια των μεμβρανών των κυττάρων και μεταξύ άλλων προϊόντων σχηματίζουν προϊόντα με διπλούς δεσμούς. Η συμβολή του οξειδωτικού στρες ενισχύεται από την εμφάνιση της νέας ταινίας στα 1740 cm-1 , που αποδίδεται στην μαλονδιαλδεΰδη ως αποτέλεσμα της υπεροξείδωσης των λιπιδίων και πρωτεϊνών. Η μαλονδιαλδεΰδη είναι γνωστός 5 καρκινικός δείκτης που χρησιμοποιείται στην ιστοπαθολογία για την μελέτη της πορείας και εξέλιξης του καρκίνου. Η μείωση και μετατόπιση των εντάσεων των δονήσεων κάμψης των ομάδων των amide Ι και amide ΙΙ από 1650 cm-1 και 1550 cm-1 προς μικρότερες συχνότητες 1645 cm-1 και 1540 cm-1 , αντίστοιχα, σε καρκίνους με grade I-ΙΙ, ΙΙ και ΙΙΙ δείχνει ότι οι πρωτεΐνες χάνουν την διαμόρφωση της α-έλικας και αποκτούν σε έδαφος καρκίνου δευτεροταγή μοριακή δομή με έλικα τυχαίας περιέλιξης. Η τυχαία δομή καθιστά περισσότερο ευάλωτες τις πρωτεΐνες, αφού αυξάνει την δραστική επιφάνεια των πρωτεϊνών στην δράση των ελευθέρων ριζών. Η μαθηματική επεξεργασία των FT-IR φασμάτων για τον διαχωρισμό των ταινιών που επικαλύπτονται μεταξύ τους (peak resolve) ανέδειξαν την εμφάνιση νέων ταινιών στα 1690 cm-1 και 1516 cm-1 , οι οποίες αποδίδονται σε β-αντιπαράλληλα επίπεδα (β-sheet↑↓) και β-παράλληλα επίπεδα (β-sheet↑↑), αντίστοιχα, και επιβεβαιώνουν τον σχηματισμό αμυλοειδών πρωτεϊνών και την επικράτηση του λιπόφιλου περιβάλλοντος. Η αφαίρεση των FT-IR φασμάτων grade ΙIΙ, grade ΙI έδειξε ότι η κατά την καρκινογένεση του μαστού προκαλείται μετατροπή της δευτεροταγούς δομής του φυσιολογικού Β-DΝΑ στην μη αναστρέψιμη δομή Ζ-DΝΑ. Η αύξηση των φωσφορυλιώσεων και γλυκοζυλιώσεων κυρίως των πρωτεϊνών συνδέεται με το στάδιο του καρκίνου και οι ταινίες στην περιοχή του φάσματος 1300-900 cm-1 μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως «διαγνωστικοί δείκτες». Η ένταση των ταινιών απορρόφησης των φωσφορικών ομάδων του υδροξυαπατίτη στα 1091 cm-1 και 1041 cm-1 αποτελούν διαγνωστικό δείκτη του οστεοσαρκώματος. Από τα πειράματα συμπεραίνεται ότι η FT-IR φασματοσκοπίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αναγνώριση του είδους του καρκίνου μαστού και του σταδίου της καρκινογένεσης και να αποτελέσει συμπληρωματική, ταχεία και μη καταστρεπτική μέθοδο στους ιστοπαθολόγους.	el
heal.advisorName	Τσόπελας, Φώτης
heal.committeeMemberName	Τσόπελας, Φώτης
heal.committeeMemberName	Τσακανίκα, Μπέτυ
heal.committeeMemberName	Γιαννακούρου, Μαρία
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	72
heal.fullTextAvailability	false
heal.fullTextAvailability	false