In view εφαρμογή μαγνητικών νανοσωματιδίων σε καρκινικά κύτταρα και μελέτη μαγνητικής υπερθερμίας:
Creators: name: Γκανάς, Ευάγγελος Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2010
Subjects: Νανοσωματίδια μαγνητικά
Μαγνητική υπερθερμία
Καρκινικά κύτταρα
Magnetic nanoparticles
Magnetic hyperthermia
Cancer cell liner

description: Η εργασία αυτή ασχολείται με την μελέτη της συμπεριφοράς των μαγνητικών νανοσωματιδίων σιδήρου πριν και μετά την εισαγωγή τους σε καρκινικές κυτταρικές σειρές, αφού τα εκθέσουμε σε εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο, ώστε να αυξηθεί η θερμοκρασία τους μέσω του φαινομένου της υπερθερμίας.Επίσης, για να διαπιστώσουμε το ποσοστό των κυττάρων τα οποία καταστράφηκαν λόγω υπερθερμίας, πραγματοποιήθηκε έλεγχος βιωσιμότητας και κυτταροτοξικότητας μετά την εισαγωγή των νανοσωματιδίων στα κύτταρα.Τα βήματα τα οποία ακολουθήθηκαν για την επίτευξη του ανώτερου στόχου ήταν τα εξής: Αρχικά παρασκευάστηκαν τα μαγνητικά νανοσωματίδια (MNP’s) μέσω της μεθόδου της θερμικής διάσπασης. Κατόπιν, πραγματοποιήθηκε ο χαρακτηρισμός τους για να διαπιστώσουμε τις δομικές, μαγνητικές και μορφολογικές ιδιότητες των MNP’s μέσω μετρήσεων με φασματοσκοπία ακτίνων Χ, μαγνητόμετρου δονούμενου δείγματος (VSM) και ηλεκτρονικής μικροσκοπίας (TEM) αντίστοιχα. Αφού λάβαμε τα δεδομένα αυτά, πραγματοποιήσαμε μετρήσεις μαγνητικής υπερθερμίας, και να μετρήσουμε την αύξηση της θερμοκρασίας και τον δείκτη SAR.Με αυτόν τον τρόπο επιλέχθηκαν τα κατάλληλα δείγματα νανοσωματιδίων τα οποία στην συνέχεια εισήχθησαν στα καρκινικά κύτταρα. Έπειτα έγιναν οι καλλιέργειες των καρκινικών σειρών. Οι καρκινκές σειρές ήταν τρεις, δυο εκ των οποίων ανήκουν σε ανθρώπινο καρκίνο του μαστου και η τρίτη σειρά η οποία είναι τύπος καρκίνου του μαστού, ο οποίος ανήκει σε ποντίκια. Κατόπιν εισάγαμε τα κατάλληλα MNP’s στα καρκινικά αυτά κύτταρα και πραγματοποιήθηκε έλεγχος βιωσιμότητας και κυτταροτοξικότητας για να διαπιστώσουμε ότι τα MNP’s δεν καταστρέφουν τα κύτταρα.Μετά από τις μετρήσεις αυτές, και αφού διαπιστώθηκε ότι τα MNP’s είναι κατάλληλα, πραγματοποιήθηκαν Μετρήσεις μαγνητικής υπερθερμίας στα κύτταρα τα οποία είχαν ενσωματωμένα τα MNP’s, για να μελετήσουμε το κατά πόσο επηρεάζουν την καταστροφή των κυττάρων τα MNP’s. Το τελευταίο βήμα ήταν η επανάληψη των μετρήσεων βιωσιμότητας και κυτταροτοξικότητας για να μετρήσουμε το ποσοστό των κυττάρων τα οποία καταστράφηκαν λόγω των MNP’s και να βγάλουμε τα τελικά συμπεράσματα.
description: In this thesis, we studied hyperthermia response of nanostructured iron oxides due to their potential applications in biomedicine. Some biomedical applications include magnetic hyperthermia for cancer treatment, NMR imaging, drug delivery, tissue engineering and cell separation. In this work we synthesized iron oxide nanoparticles, γ-Fe2O3 and Fe3O4, and used them separately or in combination, with the aim to induce hyperthermia in cancer cells. Two samples were selected over a series of 12 samples, based on their size (10-12 nm), their high hyperthermia response (Δθ &gt; 20-30 oC), their magnetic properties (Ms = 65 emu/g) and the fact that they ehxibit superparamagnetic features at room temperature. The magnetic nanoparticles (MNPs) were added to cell cultures, e.g. the cervical cancer cell line HeLa and the mammary adenocarcinoma cell lines DA3 and MCF-7. An initial concentration of 2 mg/ml of MNPs was added to 10.000-50.000 of cells (leading to a final concentration of MNPs 0.5 mg/ml within cell sample) and left over a period of 24 h and 48 h for cellular uptake. Administration of MNPs to the tumor cells resulted in a very good absorbance/uptake by these cells and in high viability (more than 90%), pointing to the fact that the produced MNPs are not toxic.Proliferation and cytotoxicity tests were performed before and after hyperthermia in order to estimate the percentage of cells killed by heat induction. The magnetic field of 340 Oe resulted to maximum temperature reached 45o C at time intervals &lt; 600 s. Viability measurements following hyperthermia showed that the majority of cancer cells died with only a few cells surviving the heat induction (0-10%).Thus, the generated MNPs were taken up by cancer cells and induced killing of tumor cells after hyperthermia in vitro.Malignant cells are more sensitive than normal cells to the harmful effects of elevated (45oC) temperatures. It is worth mentioning here, that although magnetic nanoparticle hyperthermia is not an established cancer treatment yet, its supporting role to standard cancer treatments like chemotherapy and radiation can increase the efficacy of treatments leading to more effective results.