Title
Развијање површински модификованих наночестица на бази магнетита обележених радионуклидима 90Y и 177Lu за потенцијалну примену у магнетној хипертермији и радионуклидној терапији малигних тумора
Creator
Ognjanović, Miloš, 1989-
CONOR:
82330121
Copyright date
2021
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 29.09.2021.
Other responsibilities
Academic Expertise
Prirodno-matematičke nauke
Academic Title
-
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Fakultet za fizičku hemiju
Alternative title
Development of surface modified magnetitebased nanoparticles labelled with radionuclides 90Y and 177Lu for potential use in magnetic hyperthermia and radionuclide therapy of malignant tumours
Publisher
[М. Огњановић]
Format
листова
description
Физичка хемија - Физичка хемија материјала
description
Physical Chemistry - Physical Chemistry of materials
Abstract ()
Истраживања која су предмет докторске дисертације обухватају развијање метода синтезе магнетних наночестица одређених физичких и хемијских особина, као и испитивање њихове хипертермијске ефикасности и могућности радиообележавања. Синтетисане наночестице су оксиди гвожђа, различитих величина и морфологија, или су на бази магнетита (Fe3O4) у којима су јони гвожђа делимично супституисани јонима земноалкалних и прелазних метала (Mg2+ и Co2+). Примењене су следеће методе синтеза: (i) таложна, (ii) модификована таложна која се заснива на таложној методи као првој фази и накнадном хидротермалном третману у микроталасном пољу и (iii) модификована полиол метода. Подешавањем параметара у процесу синтеза добијају се наночестице одређене морфологије, величине и дистрибуције са високом вредношћу сатурационе магнетизације. Површинском модификацијом наночестица омогућено је повећање стабилности њихових колоидних дисперзија, повећање биокомпатибилности, као и обезбеђивање функционалних група за везивање радионуклида и лекова. За површинску модификацију МНЧ коришћена су хидрофилна једињења: лимунска киселина, поли(акрилна киселина), поли(етилен гликол), (3-аминопропил)триетоксисилан и декстран.
Основни циљ истраживања био је да се успоставе протоколи за синтезу и површинску модификацију да би се добиле магнетне наночестице које испољавају високу хипертермијску ефикасност, као и да се везивањем радионуклида произведе потенцијални наноагенс за комбиновану хипертермијско-радионуклидну терапију и примену у тераностици. Коришћене су комплементарне технике за одређивање структурних, магнетних и колоидних особина немодификованих и површински модификованих наночестица: рендгенска структурна анализа, трансмисиона електронска микроскопија, инфрацрвена спектроскопија и магнетометрија. Познавањем микроструктуре и структуре наночестица успоставља се корелација ових особина са методом и параметрима синтезе као и са хемијским саставом наночестица. Мерењем специфичне брзине апсорпције (SAR) у спољашњем променљивом магнетном пољу испитана је потенцијална примена синтетисаних МНЧ у магнетној хипертермији.
Магнетне наночестице са високом вредношћу SAR параметра коришћене су за даља испитивања која укључују обележавање различитим радионуклидима: 90Y, 177Lu и 99mTc. Принос радиообележавања и in vitro стабилност обележених МНЧ испитани су у физиолошком раствору и раствору хуманог серум албумина праћењем радиохемијске чистоће помоћу танкослојне хроматографије у периоду од 96 h од обележавања радионуклидом.
Abstract ()
The research scope of the doctoral dissertation is the development of methods for the synthesis of magnetic nanoparticles of specific physical and chemical properties, as well as the analysis of their hyperthermic efficiency and the possibility of radiolabeling. Fe3O4 and Fe3O4-based nanoparticles of different sizes and morphology in which iron ions had been partially substituted by alkaline earth and transition metal ions (Mg2+ and Co2+) were synthesized. Several methods of synthesis were investigated: (i) a simple precipitation method, (ii) a modified precipitation method based on the precipitation method as the first phase and hydrothermal treatment in the microwave field as the second phase and (iii) a modified polyol-mediated method. By adjusting the parameters in the synthesis process nanoparticles of a certain morphology, size, and distribution with a high value of magnetization were synthesized. After the synthesis of bare nanoparticles, the next step was their coating - surface modification in order to increase the stability of colloidal dispersions, to improve the biocompatibility of nanoparticles and to provide the functional groups for the binding of radionuclides and drugs. The following hydrophilic compounds were used for the surface modification of MNP to select the most optimal ones: citric acid, poly(acrylic acid), polyethylene glycol, (3-aminopropyl)triethoxysilane, and dextran.
The main goal of the research was to establish the protocols for synthesis and surface modification of magnetic nanoparticles that will exhibit high hyperthermic efficiency and that after further radiolabelling might be used for combined radionuclide-magnetic-hyperthermic therapy and theranostics. Complementary techniques were used to determine the structural, magnetic, and colloidal properties of bare and coated nanoparticles: X-ray structural analysis, transmission electron microscopy, infrared spectroscopy, and magnetometry. By knowing the microstructure and structure of nanoparticles the correlation of these MNP properties with the parameters of synthesis, as well as with the chemical composition of nanoparticles, can be established. The potential application of synthesized MNP in magnetic hyperthermia was investigated by measuring the specific absorption rate (SAR) in an external oscillating magnetic field.
Magnetic nanoparticles with a high SAR value were further investigated for radiolabelling with different radionuclides: 90Y, 177Lu and 99mTc. Radiolabelling yield and in vitro stability of radiolabelled MNP were examined in saline and human serum albumin solutions by monitoring the radiochemical purity by thin-layer chromatography up to 96 h from radiolabelling.
Authors Key words
магнетне наночестице, синтеза, површинска модификација, магнетна хипертермија, радиообележавање, 90Y и 177Lu
Научна област: Физичка хемија
Authors Key words
magnetic nanoparticles, synthesis, surface modification, magnetic hyperthermia, radiolabelling, 90Y and 177Lu
Classification
544.163.3:66.017(043.3)
Type
Tekst
Abstract ()
Истраживања која су предмет докторске дисертације обухватају развијање метода синтезе магнетних наночестица одређених физичких и хемијских особина, као и испитивање њихове хипертермијске ефикасности и могућности радиообележавања. Синтетисане наночестице су оксиди гвожђа, различитих величина и морфологија, или су на бази магнетита (Fe3O4) у којима су јони гвожђа делимично супституисани јонима земноалкалних и прелазних метала (Mg2+ и Co2+). Примењене су следеће методе синтеза: (i) таложна, (ii) модификована таложна која се заснива на таложној методи као првој фази и накнадном хидротермалном третману у микроталасном пољу и (iii) модификована полиол метода. Подешавањем параметара у процесу синтеза добијају се наночестице одређене морфологије, величине и дистрибуције са високом вредношћу сатурационе магнетизације. Површинском модификацијом наночестица омогућено је повећање стабилности њихових колоидних дисперзија, повећање биокомпатибилности, као и обезбеђивање функционалних група за везивање радионуклида и лекова. За површинску модификацију МНЧ коришћена су хидрофилна једињења: лимунска киселина, поли(акрилна киселина), поли(етилен гликол), (3-аминопропил)триетоксисилан и декстран.
Основни циљ истраживања био је да се успоставе протоколи за синтезу и површинску модификацију да би се добиле магнетне наночестице које испољавају високу хипертермијску ефикасност, као и да се везивањем радионуклида произведе потенцијални наноагенс за комбиновану хипертермијско-радионуклидну терапију и примену у тераностици. Коришћене су комплементарне технике за одређивање структурних, магнетних и колоидних особина немодификованих и површински модификованих наночестица: рендгенска структурна анализа, трансмисиона електронска микроскопија, инфрацрвена спектроскопија и магнетометрија. Познавањем микроструктуре и структуре наночестица успоставља се корелација ових особина са методом и параметрима синтезе као и са хемијским саставом наночестица. Мерењем специфичне брзине апсорпције (SAR) у спољашњем променљивом магнетном пољу испитана је потенцијална примена синтетисаних МНЧ у магнетној хипертермији.
Магнетне наночестице са високом вредношћу SAR параметра коришћене су за даља испитивања која укључују обележавање различитим радионуклидима: 90Y, 177Lu и 99mTc. Принос радиообележавања и in vitro стабилност обележених МНЧ испитани су у физиолошком раствору и раствору хуманог серум албумина праћењем радиохемијске чистоће помоћу танкослојне хроматографије у периоду од 96 h од обележавања радионуклидом.
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.