1403/02/02
علیرضا کریمی

علیرضا کریمی

مرتبه علمی: استاد
ارکید: https://orcid.org/0000-0001-5006-8642
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 57217189368
دانشکده: دانشکده علوم پایه
نشانی: دانشگاه اراک، گروه شیمی
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
تهیه و شناسایی هیدروژل های حساس به نور با استفاده از مشتقات پریلن بیس ایمید دوپامین :بررسی خواص بیولوژیکی وکاربردهای فتودینامیک تراپی آنها در شرایط برون تنی
نوع پژوهش
پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
کلیدواژه‌ها
فوتودینامیک تراپی، پریلن بیس ایمید دوپامین ، هیدروژل تزریقی، فیلم ضدباکتریال، کمپلکس PBI-DOPA/FeIII، کیتوسان
سال 1402
پژوهشگران بهاره رستمی نژاد(دانشجو)، محمد دیناری(استاد راهنما)، علیرضا کریمی(استاد راهنما)، مهناز هادی زاده(استاد مشاور)

چکیده

پریلن علیرغم مزایای فوق العاده آن به‌عنوان یک حساسگر نوری در فوتودامیک تراپی، از محدودیت های شدید حلالیت و انتخاب پذیری پایین تومور رنج می برد. در این رساله به منظور غلبه بر این محدودیت ها، حساسگر نوری جدید پریلن بیس ایمید دوپامین (PBI-DOPA) از طریق اتصال با دوپامین تهیه گردید. درپژوهش اول هیدروژل های جدید حساس به نور که با CS/PBI-DOPA معرفی می شود با استفاده از مشتق پریلن بیس ایمید دوپامین به عنوان اتصال دهنده عرضی کووالانسی بر پایه ی کیتوسان (CS) از طریق یک روش اتصال متقابل اکسایشی تهیه و ارائه گردید. هیدروژل های CS/PBI-DOPA ساختار میکرومتخلخل زیست سازگاری را ارائه کردندکه دارای قابلیت تزریق پذیری و بازده کوانتومی اکسیژن یکتایی برجسته 51/0 و 98/0 می باشد. در یک مطالعه مقایسه ای در شرایط برون تنی (In vitro) اثرات سمیت نوری و ضدسرطانی هیدروژل های CS/PBI-DOPA به عنوان سیستم جدید حساس به نور، با مشتق پریلن تترا کربوکسیلیک دی انیدرید (PTCDA) وPBI-DOPA آزاد بر روی سلول های سرطان پوست(A375) ، سلول های سرطان سینه (MDA-MB-231) و سلول های نرمال فیبروبلاست طی فرایند فوتودینامیک تراپی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون، برتری فرمول هیدروژل را در القا مرگ سلول های سرطانی A375 و MDA-MB-231 به ترتیب 57 و 63% و در عین حال به حداقل رساندن سمیت بر روی سلول های نرمال، در مقایسه با هر دو ترکیب پریلن آزاد نشان داد. بنابراین، هیدروژلCS/PBI-DOPA می تواند به عنوان یک سیستم حامل زیست سازگار امیدوارکننده با کارایی قابل توجه برای تحویل پریلن معرفی شود. در پژوهش دوم، ساخت هیدروژل های جدیدآنتی اکسیدانی حساس به نور بر پایه ی کیتوسان که به صورت CS-Cy/PBI-DOPA معرفی می شود، با اتصالات عرضی از مشتق پریلن بیس ایمید دو پامین و سیانوریک کلراید گزارش می شود. هیدروژل طراحی شده خصوصیات مطلوبی مانند ساختار شبکه ای ‌متخلخل با خاصیت ارتجاعی و حفراتی در حد سایز میکرو، توانایی تورم و تزریق پذیری، زیست تخریب پذیری و زیست سازگاری، توانایی های عالی تولید اکسیژن یکتایی، و خواص آنتی اکسیدانی نیز ارائه کرد. آزمایش‌های فوتودینامیک تراپی هیدروژل‌ها در شرایط برون تنی بر روی دو رده سلولی متفاوت سرطان سینه انسان MDA-MB-231 و MCF-7 انجام شد. این هیدروژل ها در شرایط تاریکی زنده مانی سلول را بیش از 90 % حفظ می کند و در مقابل با عملکرد سمیت نوری عالی موجب 53 و 43 % مرگ سلولی برای سلول های MCF-7 و MDA-MB-231 ارائه کردند که پتانسیل امیدبخش آن ها را برای کاربردهای درمانی سرطان تأیید کرد. در پژوهش سوم، با طراحی و محصور کردن کمپلکس PBI-DOPA/FeIII در ماتریس فیلم هیدروژل زیست سازگار مبتنی بر کربوکسی متیل سلولز به یک پلتفرم آنتی اکسیدانی، ضد میکروبی و ضد سرطانی چند عملکردی دست یافته شد. سیستم حساس به نور CMC-CA/PBI-DOPA/Fe (III) از طریق یک فرآیند درجا تهیه شد، که در آن کمپلکس PBI-DOPA/FeIII را می توان در طول فرآیند اتصال عرضی شدن CMC توسط اسید سیتریک به دام انداخت. حضور یون های فلزی با تسهیل ISC (تقاطع بین سیستمی) تأثیر مفیدی بر تولید اکسیژن و سمیت نوری سیستم حساس به نور دارد. پتانسیل PDT فیلم CMC-CA/PBI-DOPA/Fe (III) و PBI-DOPA آزاد بر روی رده‌های سلولی سرطانی MCF-7 و غیر سرطانی MCF10A در شرایط برون تنی ارزیابی شد. همانطور که انتظار داشتیم، کارایی فوتودینامیک تراپی PBI-DOPA محصور شده به طور چشمگیری در مقایسه با فرم آزاد افزایش یافته است و می تواند تا 53 و65 % آپوپتوز سلول سرطانی را القا کند. علاوه بر این، سیستم حساس به نور فعالیت ضد میکروبی موثری را در برابر باکتری مقاوم به دارو S.arouse با القای 99/99% مرگ و مهار رشد میکروب‌ها به اثبات رساند. بنابراین، فیلم هیدروژل چند منظوره CMC-CA/PBI-DOPA/Fe (III) با خواص آنتی اکسیدانی، ضد میکروبی و ضد سرطانی برتر، که سمیت سلولی را از طریق کمپلکس‌های PBI-DOPA/FeIII به دست آورد، می‌تواند به عنوان یک سلاح کارآمد امیدوارکننده در PDT با به حداقل رساندن عوارض جانبی در برابر سرطان سینه و عفونت های باکتریایی عمل کند.