• شماره ركورد
    23893
  • شماره راهنما
    BIO2 1030
  • عنوان

    طراحي و ساخت نانو ذرات مغناطيسي بارگذاري شده با داروي ضد سرطاني دوكسوروبيسين و اصلاح شده با افيبادي ضد HER2 به منظور دارورساني هدفمند

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    زيست شناسي - بيوشيمي
  • دانشكده
    علوم و فناوري‌‌‌هاي زيستي
  • تاريخ دفاع
    1403/06/24
  • صفحه شمار
    86 ص.
  • استاد راهنما
    رحمان امام زاده , اصغر طاهري كفراني
  • استاد مشاور
    محبوبه نظري
  • كليدواژه فارسي
    سرطان سينه , نانوذرات مغناطيسي اكسيد آهن , كيتوزان , دوكسوروبيسين , افيبادي ZHER2
  • چكيده فارسي
    سرطان سينه از سال 2020 به‌عنوان اولين عامل مرگ بر اثر سرطان و دومين عامل مرگ در بانوان شناخته شده است. نوعي از سرطان سينه كه در آن تومورها بيان بسيار بالايي از گيرنده‌ي فاكتور رشد اپيدرمال انساني 2 را دارند (HER2-enriched Breast cancer) 15 الي 30 درصد از كل سرطان‌هاي سينه را تشكيل مي‌دهد.اين نوع از سرطان سينه،بدخيم بوده و در 75٪ از بيماران مبتلا به دليل فقدان درمان‌هاي مؤثر به مرگ بيماران منجر مي‌شود.بنابراين، توسعه‌ي روش‌هاي نوين در درمان اين نوع سرطان از اهميت قابل‌توجهي برخوردار است.در اين پژوهش،داروي دوكسوروبيسين بر روي نانوذرات مغناطيسي اكسيد آهن پوشش داده‌شده با پليمر كيتوزان بارگذاري شد.به‌منظور افزايش اختصاصيت نانو‌سامانه‌ي طراحي‌شده جهت انتقال اختصاصي دارو به سلول‌هايي كه بيان بالايي از HER2 دارند، نانوذرات به‌وسيله‌ي افيبادي ZHER2:342 اصلاح شد. به اين منظور، افيبادي ZHER2 در سويه‌ي بياني E. coli BL21 بيان شد. نانوذرات مغناطيسي اكسيد آهن (Fe3O4) به روش رسوب‌دهي تهيه و سپس توسط پليمر كيتوزان پوشش داده شد.غلظت بهينه‌ي داروي دوكسوروبيسين بارگذاري‌شده بر روي نانوذرات مغناطيسي با محاسبه‌ي بازده و ظرفيت بارگذاري دارو در غلظت‌هاي مختلف محاسبه و سپس افيبادي ZHER2 به‌وسيله‌ي لينكر EDC/NHS بر روي نانوذرات مغناطيسي اكسيد آهن بارگذاري شد. آزادسازي دارو در سه pH5/4، 5/6و 4/7 بررسي شد.نحوه‌ي ورود داروي دوكسوروبيسين به‌صورت آزاد و بارگذاري‌شده بر نانوذرات مغناطيسي به‌وسيله‌ي خاصيت فلورسنت داروي دوكسوروبيسين با استفاده از ميكروسكوپ فلورسنت نمايش داده شد.در نهايت، سميت و ميزان اثر نانو‌سامانه‌هاي طراحي‌شده بر روي دو رده‌ي سلولي MCF-7 و SK-BR-3 كه به‌ترتيب نماينده‌ي سلول‌ها با بيان ناچيز از گيرنده‌ي HER2 و سلول با بيان بسيار بالاي اين گيرنده هستند، ارزيابي شد.داروي دوكسوروبيسين با حداكثر بازده بارگذاري 96٪ و ظرفيت بارگذاري 80٪ بر روي نانوذرات مغناطيسي اكسيد آهن پوشش داده‌شده با كيتوزان بارگذاري شد. سپس، نانوذرات حاوي دارو توسط افيبادي ZHER2 با بازده بارگذاري 50٪ اصلاح شد. آزادسازي دارو در نانوذرات اكسيد آهن بارگذاري‌شده با داروي دوكسوروبيسين و اصلاح‌شده با افيبادي ZHER2 در سه pH 5/4، 5/6و 4/7 نشان داد كه آزادسازي دارو وابسته به pH و كنترل‌شده است و با كاهش pH، آزادسازي به‌طور چشمگيري (88٪) افزايش مي‌يابد.سنجش MTT نشان داد كه زنده‌ماني سلول‌هاي تيمار‌شده با نانوذرات سنتزشده (ZHER2-DOX-Ch@MNPs) به‌طور معناداري (P˂0/05) در سلول‌هاي SK-BR-3 كمتر از سلول‌هاي MCF-7 است. در مجموع، نتايج اين پژوهش نشان داد كه داروي دوكسوروبيسين و افيبادي ZHER2 اثر هم‌افزايي داشته و اندوسيتوز فعال نانوذرات سنتزشده به سلول‌هاي سرطاني از طريق اتصال ZHER2 به HER2 منجر به افزايش اختصاصي دارو در سلول‌هاي هدف مي‌شود.
  • كليدواژه لاتين
    Breast cancer , Iron oxide magnetic nanoparticles , Chitosan , Doxorubicin , Affibody ZHER2:342
  • عنوان لاتين
    Fabrication of anti-HER2-affibody functionalized magnetic nanoparticle loaded with doxorubicin for targeted drug delivery
  • گروه آموزشي
    زيست شناسي سلولي مولكولي و ميكروبيولوژي
  • چكيده لاتين
    Breast cancer has been recognized as the leading cause of cancer-related deaths and the second leading cause of death in women since 2020. A specific type of breast cancer, in which tumors exhibit a high expression of the human epidermal growth factor receptor 2 (HER2-enriched breast cancer), accounts for 15 to 30% of all breast cancers. This type of breast cancer is malignant, and in 75% of patients, the lack of effective treatments leads to death. Therefore, the development of novel therapeutic approaches for this type of cancer is significant. In this study, the drug Doxorubicin was loaded onto magnetic iron oxide nanoparticles coated with the polymer Chitosan. To enhance the specificity of the designed nanocarrier for targeted drug delivery to cells overexpressing HER2, the nanoparticles were modified using the ZHER2:342 affibody. For this purpose, the ZHER2 affibody was expressed in the E.coli BL21 expression strain. Magnetic iron oxide nanoparticles (Fe3O4) were synthesized using the co-precipitation method and then coated with the chitosan polymer. The optimal concentration of Doxorubicin loaded onto the magnetic nanoparticles was calculated by determining the drug loading efficiency and capacity at different concentrations. Afterward, the ZHER2 affibody was conjugated to the magnetic iron oxide nanoparticles using the EDC/NHS linkers. Drug release was studied at three different pH levels: 4.5, 6.5, and 7.4. The uptake mechanism of free and nanoparticle-loaded Doxorubicin was visualized through the fluorescent property of Doxorubicin using a fluorescence microscope. Finally, the cytotoxicity and efficacy of the designed nanosystems were eva‎luated on two cell lines, MCF-7 (representative of cells with low HER2 expression) and SK-BR-3 (representative of cells with high HER2 expression). Doxorubicin was loaded onto the chitosan-coated magnetic iron oxide nanoparticles with a maximum loading efficiency of 96% and a loading capacity of 80%. The drug-loaded nanoparticles were then modified with ZHER2 affibody, with a conjugation efficiency of 50%. Drug release studies showed that drug release from the Doxorubicin-loaded iron oxide nanoparticles modified with ZHER2 affibody was pH-dependent and controlled, with a significant increase (88%) in drug release observed at lower pH levels. MTT assay demonstrated that the viability of SK-BR-3 cells treated with the synthesized nanoparticles (ZHER2-DOX-Ch@MNPs) was significantly lower (P<0.05) compared to MCF-7 cells. In conclusion, the results of this study indicated that Doxorubicin and the ZHER2 affibody have a synergistic effect, and the active endocytosis of the synthesized nanoparticles into cancer cells through the interaction of ZHER2 with HER2 leads to enhanced drug specificity for the target cells.
  • تعداد فصل ها
    4
  • فهرست مطالب pdf
    71951
  • نويسنده

    اسيابان همداني، مريم