Kanser tedavisinde kullanılabilecek magnetik nanoparçacıkların üretilmesi
Synthesis of magnetic nanoparticles suitable for cancer therapy
Yazar: ÖZER ÇELİK
Danışman: PROF. DR. TEZER FIRAT
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Hipertermi = Hyperthermia ; Manyetizma = Magnetism ; Nano yapı = Nano structure ; Nanoteknoloji = Nanotechnology

Özet:
Hipertermi kanser tedavisinde umut veren bir yaklaşımdır. Özellikle, tümör sıcaklığını 42?48?C'ye yükseltebilen ve böylece tümör hücrelerini öldüren magnetik nanoakışkan hipertermi (MNH) önemli bir uygulamadır. MNH yöntemi 1950'li yıllarda başlamış olmasına rağmen kanser dokusunun tedavisi için henüz gelişiminin ilk evresindedir ve bu güne kadar hasta insanda başarılı bir uygulaması olmamıştır. Bunun temel nedeni uygulama için gerekli koşulları sağlayan magnetik nanoparçacıkların sentez edilememesidir.Bu metod, taşıyıcı akışkanlar içinde asılı ferromagnetik (FM) veya süperparamagnetik (SPM) nanoparçacıkların tümör dokuya sokulması ve sonra AA magnetik alanla ışınlanmasını kapsamaktadır. Parçacıklar birkaç fiziksel mekanizma ile AA magnetik alanın enerjisini ısıya dönüştürürler. Bu dönüşümün etkinliği kuvvetli şekilde dış alanın frekansına ve şiddetine bağlı olduğu kadar parçacıkların magnetizasyonu ve yüzey modifikasyonu gibi özelliklerine de bağlıdır. Bu nedenle, hastaya uygulanan maddeyi aza indirgemek için magnetik malzemenin büyük güç kaybının olması istenir. Günümüzde, magnetik malzemelerin ısıtma gücünü artırmak amacıyla, güç kaybı mekanizmaları üzerine yapılan çalışmalar yoğun şekilde cazibe kazanmıştır.yapılan bu tez çalışmasında, seri olarak Co-ferrit oksit nanoparçacıkları, yüksek sıcaklık ısıl-ayrıştırma metoduyla farklı boyutlarda hazırlanmıştır. Nanoparçacıkların boyutları hazırlama parametreleri değiştirilerek kontrol edildi, ve sonra faz oluşumları ve kristal yapıları spekroskopi (XRD, EDX) ve mikroskopi (SEM, TEM) çalışmaları ile teyit edildi.Önerilen bu tezin amacı SPM parçacıklar ile kararlı FM parçacıklar arasındaki magnetik nanoparçacıkların ısı üretim mekanizmaları üzerinde derin bir görüş kazanmak ve parçacık özellikleri ve elektro magnetik alan parametrelerinin ileriki uygulamalar için nasıl optimize edileceğine açıklık getirmektir.

Abstract:
Hyperthermia is a promising approach to cancer therapy. In particular, magnetic nanofluid hyperthermia (MNH) is an important application, which can increase the temperature in tumors to 42?48?C and therefore kill tumor cells. Although MNH was initiated in the 1950s, it is still at an early stage of development in the treatment for cancer tumors and, to date, there have been no reports of the successful application of this technology to the treatment of a human patient. The main reason for this is the synthesis of the magnetic nanoparticles that have suitable properties for the applications has not been achieved.This method involves the introduction of ferromagnetic (FM) or superparamagnetic (SPM) nanoparticles suspended in carrier liquids, into the tumor tissue and then irradiation with an AC magnetic field. The particles transform the energy of the AC magnetic field into heat by several physical mechanisms, and the transformation efficiency strongly depends on the frequency of the external field as well as the nature of the particles such as magnetism and surface modification. Consequently, large power losses of the magnetic materials are desirable in order to reduce the amount of material to be applied to a patient. The study of the mechanism of power loss is of intense interest currently with the aim to enhance the heating power of magnetic materials without demaging the healty tissues.In this proposed thesis, a series of Co-ferrite nanoparticles with different sizes were prepared by high temperature decomposition method. The particle size of the nanoparticles controlled by varying preparation parameters and then the formation of phases and crystal structures had confirmed by spectroscopic (XRD, EDX) and microscopic (SEM, TEM) studies.The goal of the proposed project is to gain deeper insight into the heat generation mechanisms in magnetic nanoparticles over a broad size range from superparamagnetic to stable ferromagnetic particles and to clarify how the particle properties and the electromagnetic field parameters may be optimized for future applications.