طراحي، ساخت، مشخصه يابي و ارزيابي زيستي نانوذرات آلومينا پوشش داده شده با پليمر كيتوسان

Design, Synthesis, Characterization and Bioactivity Evaluation of Chitosan-Grafted Alumina Nanoparticles

امروزه شاهد پيشرفت روز افزون نانوتكنولوژي كاربرد در زمينه هاي مختلف پزشكي، دارورساني و... مي باشيم. سيستم هاي انتقال داروي نوين، منجر به بهبود عملكرد در زمينه بيماري هاي مختلف از جمله انواع سرطان گشته است. نانو ذرات آلومينا به دليل خواص حرارتي كاربردي وسيعي در اين زمينه دارند. در كنار كاربردهاي فراوان اين نانوذرات، متاسفانه يكي از مخاطرات بحث سميت نانوذرات آلومينا است. همچنين اصلاح سطحي اين نانوذرات با بيوپليمر كيتوسان، منجر به بهبود خاصيت زيست در دسترس پذيري اين نانوذرات مي شود. در اين تحقيق نانوذرات آلومينا توسط بيوپليمر كيتوسان پوشش داده شده اند. در اين مطالعه تيمار سلول هاي هلا به وسيله آلومينا و آلومينا/كيتوسان براي 24 ساعت انجام پذيرفت و غلظت IC50 براي آن مشخص گرديد. اثرات سميت اين تركيبات با استفاده از آزمون MTT و با رنگ آميزي هاي آكريدين اورنج/ اتيديوم برومايد مورد سنجش قرار گرفت. آناليزهاي هاي اندازگيري سايز ذرات ، نشان دهنده سايز حدودا"70 نانومتر مي باشد. بررسي هاي FTIR بر روي نانوذرات آلومينا و آلومينا/كيتوسان انجام شده است كه به خوبي اصلاح سطحي نانوذرات آلومينا را نشان مي دهد. همچنين عكسهاي TEM از نانوذرات گرفته شده است كه همگي تاييد كننده سايز مناسب اين نانوذرات براي سيستم انتقال دارو مي باشد. نتايج مربوط به ارزيابي زيستي نانوذرات به خوبي نشان دهنده ي پوشش دهي موفق آنها توسط پليمر كيتوسان بود. به علاوه نتايج نشان داد كه نمونه هاي آلومينا به صورت وابسته دوز داراي سميت بالاتر بوده و غلظت IC50 آنها حدود 25 ميلي مولار بود در حالي كه نمونه هاي پوشش دار به طور كاملا معني داري داراي سميت پايين تري بوده و در غلظت هاي 5 ميلي مولار به پايين سميت معني داري بر سلول­ هاي هلا نداشتند.

Nowadays, the nanotechnology development has expanded to various medical fields, drug delivery, etc. novel drug delivery systems have made diseases cure such as cancer easier. Alumina nanoparticles have a vast use in this area due to their thermal properties. Among numerous applications uses of these nanoparticles, one of the hazards to discuss is their toxicity. Besides, surface modification of these nanoparticles with chitosan as a biopolymer lead to the bioavailability improvement. In this research, alumina NPs were covered with chitosan biopolymer. Analysis of the size of particles indicated about 70 nm. FT-IR analysis on alumina and alumina/chitosan NPs showed surface modification of alumina NPs greatly. Besides, TEM images of the nanoparticles approved suitable size for drug delivery purposes. HeLa cells were treated with Alumina and Alumina/CS for 24 h, and IC50 concentration was determined. Toxic effects of these components on the cells were evaluated by MTT assay and acridine orange/ethidium bromide (AO/EB) staining. The results of the bioassay of nanoparticles well showed their successful coating by chitosan polymer. Moreover, the results detected that Alumina samples had toxic effects on the cells in a dose dependent manner and their IC50 concentration was about 25 mM. While coated samples had significantly lower toxicity and it had no significant toxicity on HeLa cells in concentrations below 5 mM.