تهیه و ارزیابی برون تنی هیدروژل های دارای نانو ذرات مغناطیسی حاوی آلبندازول سولفوکساید و مطالعه میزان اثربخشی آن روی پروتواسکولکس های کیست هیداتید
Preparation and in vitro evaluation of hydrogels with magnetic nanoparticles and Albendazole Sulfoxide and study its effectiveness on protoscoleces of hydatid cyst
مجریان: عادل اسپوتین , ابوالفضل اکبرزاده
خلاصه روش اجرا: در این مطالعه ابتدا نانو ذرات مغناطیسی با استفاده از روش هم رسوبی تهیه می گردد به طوری که کلرید آهن III و کلرید آهن II به نسبت مولی معین با آمونیاک تحت گاز نیتروژن در دمایC °80 هم زده شده و رسوب با آب دیونیزه شستشو داده خواهد شد. سپس کوپلیمرPCL-PEG-PCL با استفاده از مکانیسم پلیمریزاسیون حلقه گشاد ساخته می شود که در آن اوکتات قلع به عنوان کاتالیزگر عمل می کند. در مرحله بعدی مقدار مشخصی از کوپلیمر در آب دیونیزه حل شده و سپس نانوذرات مغناطیسی به محلول فوق اضافه شده و بعد از آن، داروی آلبندازول سولفواکساید در نانو هیدروژل های مغناطیسی بارگذاری می گردد. تست های مشخصه یابی برای تعیین ویژگی های نانوهیدروژل های مغناطیسی تهیه شده انجام می گیرد. با توجه به زیست سازگاری و قابل فرسایش بودن این نانوذرات و همچنین FDA approved بودن ان از این نانو حامل استفاده می شود. در ضمن میزان بارگزاری دارو دراین نانو حامل به دلیل ساختار شیمیایی ان قابل افزایش است. میزان اثربخشی دارو بر روی انگل با تهیه غلظت های مختلف و شمارش انگل های زنده و مرده محاسبه خواهد شد. جهت مطالعه سمیت سلولی میزان بارگزاری دارو مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. یک کنترل از نانوذرات بدون دارو در بخش مطالعه سمیت در نظر گرفته خواهد شد. کیست های بارور تازه حاوی پروتواسکولکس از کبد چندین گوسفند جمع آوری می شوند و در شرایط استریل پروتواسکولکس ها از کیست ها آسپیره شده و با بافر فسفات (PBS) در 3 نوبت به مدت 5 دقیقه در دور 8000rpm شستشو می شوند. برای تعیین گونه و سویه پروتواسکولکس های مورد مطالعه DNA استخراج شده به روش تعیین توالی شناسایی می گردد. در ادامه در محیط مونوفازیک سلولی RPMI 1640 در پلیت های 16 تایی در دمای 37 درجه سانتی گراد کشت داده می شوند. اثرات کشندگی، آلبندازول سولفوکساید و هیدروژل دارای نانو ذرات مغناطیسی حاوی آلبندازول سولفوکساید بر روی پروتواسکولکس های کشت داده شده در زمان های مختلف، 10 تا 60 دقیقه و غلظت های مختلف، 50 تا 250 میکروگرم بر میلی لیتر بررسی می شود. پلیت های حاوی پروتواسکولکس های کشت داده شده با سرم فیزیولوژی و هیدروژل خالص به عنوان کنترل در نظر گرفته می شوند. درصد کشندگی داروها بر روی انگل بوسیله رنگ حیاتی ائوزین بررسی می شود، بطوریکه زیر میکروسکوپ نوری، رنگ قرمز ائوزین در پروتواسکولکس های زنده قادر به نفوذ نبوده و سلول های شعله ای قادر به حرکت هستند و در مقابل پروتواسکولکس های مرده رنگ را به خود گرفته و قرمز رنگ دیده می شوند. برای بررسی مکانیسم آپوپتوتیک، میزان بیان کاسپاز3 در پروتواسکولکس های درگیر شده با داروهای مورد نظر در زمان های 12 24 ,و 48 ساعت، از تست DNA laddering و Real-time PCR استفاده می شود. در ادامه ریخت شناسی پروتواسکولکس ها توسط میکروسکوپ الکترونی نگاره ای (SEM) مورد مطالعه قرار می گیرند. بررسی تاثیر داروها بر میزان بیماریزایی پروتواسکولکس های کشت داده شده با اندازه گیری میزان بیان آرژیناز با روش Real-time PCR صورت می گیرد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 59631 |
| عنوان فارسی طرح | تهیه و ارزیابی برون تنی هیدروژل های دارای نانو ذرات مغناطیسی حاوی آلبندازول سولفوکساید و مطالعه میزان اثربخشی آن روی پروتواسکولکس های کیست هیداتید |
| عنوان لاتین طرح | Preparation and in vitro evaluation of hydrogels with magnetic nanoparticles and Albendazole Sulfoxide and study its effectiveness on protoscoleces of hydatid cyst |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه |
| اولویت طرح | سیستم های نوین دارورسانی |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | بله |
| مقطع پایان نامه | کارشناسی ارشد |
| مدت اجرا - ماه | 12 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | امروزه فناوری نانو نقشی مهمی در سیستم های دارو رسانی دارد به طوری که باعث افزایش حلالیت ، ثبات و انحلال پذیری و کاهش تکرار دفعات و دوز مصرف داروها می شود (18). نانو ذرات مغناطیسی در تشخیص و درمان بیماری هایی از جمله سرطان، بیماری های قلبی و عصبی به کار رفته اند و همچنین برای تحویل هدفمند در دارورسانی مورد استفاده قرارمی گیرند (19). سیستم های نانو هیدروژل نیز در سال های اخیر به عنوان یکی از امیدوار کننده ترین ابزار تحویل دارویی به دلیل پتانسیل های منحصر به فرد خود از طریق ترکیب ویژگی های یک سیستم هیدروژل (به عنوان مثال، آبدوستی و میزان زیاد جذب آب، انعطاف پذیری زیاد) و یک نانوذره (به عنوان مثال بسیار کوچک اندازه) در دارو رسانی مورد استفاده قرار گرفته اند. از این¬رو سیستم نانوذرات هیدروژل پلیمری بر اساس پلیمرهای طبیعی و مصنوعی تهیه و مشخص یابی شده اند که هر کدام دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. در میان پلیمرهای طبیعی می توان به کیتوزان و آلژینات اشاره کرد و همچنین از گروه های سنتتیک، نانوذرات هیدروژل بر اساس پلی وینیل الکل، پلی کاپرولاکتون پلی اتیلن گلیکول، پلی¬اتیلن اکسید، پلی وینیل پرولیدن و N ایزوپروپیل آکریل¬آمید با ویژگی های مختلف در تحویل دارو گزارش شده اند (20) . در این تحقیق از کوپلیمر سه بلوکی زیست تخریب پذیر پلی کاپرولاکتون پلی اتیلن گلیکول (PCl-PEG-PCL) برای تهیه هیدروژل استفاده می کنیم. پلی کاپرولاکتون یک پلیمر نیمه بلوری آب گریز (هیدروفوب) با فرمول مولکولی (C6H10O2)n می باشد، دارای مزایایی از قبیل غیر سمی بودن، نقطه ذوب پایین، زیست سازگاری و سرعت زیست تخریب پذیری مناسب، فرایند پذیری ساده و آسان می باشد، سازمان غذا و دارو (FDA) نیز این پلیمر را به عنوان پلیمر زیست تخریب پذیر تایید نموده است (21, 22). بر همین اساس هیدروژل دارای نانو ذرات مغناطیسی حاوی آلبندازول سولفوکساید باعث نفوذپذیری بالاتر، هدفمند کردن دارورسانی به بدن، غلظت موثر بیشتر و انتشار تدریجی دارو می شود و مشکلات اثرات جانبی، کم بودن حلالیت دارو در آب و نرسیدن میزان کافی از دارو به پروتواسکولکس ها در کیست را از بین می برد.آزمون های بررسی خواص فیزیکوشیمیایی نانوذرات با استفاده از SEM (بررسی مورفولوژِ نانوذرات و تخمین حدود اندازه ذرات)، DLS:توزیع میانگین اندازه نانوذات و IR( بررسی ساختار پلیمرسنتز شده و احتمال بارگزاری دارو در نانوذرات از طریق مطالعه گروه های عاملی موجود) انجام خواهد پذیرفت. میزان پایداری نانوذرات قبل از اضافه کردن پایدارکننده و فبل آن مقایسه خواهد شد. میزان رهش دارو در شرایط نرمال و محیط سلولی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. |
| اهداف اختصاصی | خلاصة روش اجرا: بهینه سازی غلطت جهت کشتن پروتواسکولکس و تعیین سویه -مقایسه میزان بیان کاسپاز3 در پروتواسکولکس های درگیر شده با آلبندازول سولفوکساید، هیدروژل دارایFe3o4 حاوی آلبندازول سولفوکساید و گروه های کنترل. -مقایسه میزان بیان آرژیناز در پروتواسکولکس های درگیر شده با آلبندازول سولفوکساید، هیدروژل دارایFe3o4 حاوی آلبندازول سولفوکساید و گروه های کنترل. |
| چکیده انگلیسی طرح | در این مطالعه ابتدا نانو ذرات مغناطیسی با استفاده از روش هم رسوبی تهیه می گردد به طوری که کلرید آهن III و کلرید آهن II به نسبت مولی معین با آمونیاک تحت گاز نیتروژن در دمایC °80 هم زده شده و رسوب با آب دیونیزه شستشو داده خواهد شد. سپس کوپلیمرPCL-PEG-PCL با استفاده از مکانیسم پلیمریزاسیون حلقه گشاد ساخته می شود که در آن اوکتات قلع به عنوان کاتالیزگر عمل می کند. در مرحله بعدی مقدار مشخصی از کوپلیمر در آب دیونیزه حل شده و سپس نانوذرات مغناطیسی به محلول فوق اضافه شده و بعد از آن، داروی آلبندازول سولفواکساید در نانو هیدروژل های مغناطیسی بارگذاری می گردد. تست های مشخصه یابی برای تعیین ویژگی های نانوهیدروژل های مغناطیسی تهیه شده انجام می گیرد. با توجه به زیست سازگاری و قابل فرسایش بودن این نانوذرات و همچنین FDA approved بودن ان از این نانو حامل استفاده می شود. در ضمن میزان بارگزاری دارو دراین نانو حامل به دلیل ساختار شیمیایی ان قابل افزایش است. میزان اثربخشی دارو بر روی انگل با تهیه غلظت های مختلف و شمارش انگل های زنده و مرده محاسبه خواهد شد. جهت مطالعه سمیت سلولی میزان بارگزاری دارو مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. یک کنترل از نانوذرات بدون دارو در بخش مطالعه سمیت در نظر گرفته خواهد شد. کیست های بارور تازه حاوی پروتواسکولکس از کبد چندین گوسفند جمع آوری می شوند و در شرایط استریل پروتواسکولکس ها از کیست ها آسپیره شده و با بافر فسفات (PBS) در 3 نوبت به مدت 5 دقیقه در دور 8000rpm شستشو می شوند. برای تعیین گونه و سویه پروتواسکولکس های مورد مطالعه DNA استخراج شده به روش تعیین توالی شناسایی می گردد. در ادامه در محیط مونوفازیک سلولی RPMI 1640 در پلیت های 16 تایی در دمای 37 درجه سانتی گراد کشت داده می شوند. اثرات کشندگی، آلبندازول سولفوکساید و هیدروژل دارای نانو ذرات مغناطیسی حاوی آلبندازول سولفوکساید بر روی پروتواسکولکس های کشت داده شده در زمان های مختلف، 10 تا 60 دقیقه و غلظت های مختلف، 50 تا 250 میکروگرم بر میلی لیتر بررسی می شود. پلیت های حاوی پروتواسکولکس های کشت داده شده با سرم فیزیولوژی و هیدروژل خالص به عنوان کنترل در نظر گرفته می شوند. درصد کشندگی داروها بر روی انگل بوسیله رنگ حیاتی ائوزین بررسی می شود، بطوریکه زیر میکروسکوپ نوری، رنگ قرمز ائوزین در پروتواسکولکس های زنده قادر به نفوذ نبوده و سلول های شعله ای قادر به حرکت هستند و در مقابل پروتواسکولکس های مرده رنگ را به خود گرفته و قرمز رنگ دیده می شوند. برای بررسی مکانیسم آپوپتوتیک، میزان بیان کاسپاز3 در پروتواسکولکس های درگیر شده با داروهای مورد نظر در زمان های 12 24 ,و 48 ساعت، از تست DNA laddering و Real-time PCR استفاده می شود. در ادامه ریخت شناسی پروتواسکولکس ها توسط میکروسکوپ الکترونی نگاره ای (SEM) مورد مطالعه قرار می گیرند. بررسی تاثیر داروها بر میزان بیماریزایی پروتواسکولکس های کشت داده شده با اندازه گیری میزان بیان آرژیناز با روش Real-time PCR صورت می گیرد. |
| کلمات کلیدی | پروتواسکولکس: لارو شش قلابه کرم اکینوکوکوس گرانولوزوس در کیست هیداتید که سبب بیماریزایی در مبتلایان می شود. آلبندازول سولفواکساید: یکی از متابولیت های آلبندازول در بدن می باشد. (PCL-PEG-PCL): کوپلیمر زیست سازگار و آمفی فیلیک. (Fe3o4): ذرات اکسید آهن که دارای خواص پارامغناطیس هستند یعنی در اثر اعمال میدان مغناطیسی خارجی خاصیت مغناطیسی پیدا کرده به سوی میدان جذب می شوند ابعاد این ذرات فلزی در محدوده نانومتر و ترجیحا زیر 50 نانومتر است. هیدروژل: شبکههای سه بعدی آبدوست و دارای اتصالات عرضی هستند که قابلیت جذب مقدار زیادی آب را دارند. آپوپتوزیس: مرگ برنامه ریزی شده سلولی آرژیناز: L-arginine را به L-ornithine تبدیل می کند که ماده کلیدی بیوسنتز پلی آمین می باشد و برای رشد، تمایز و بیماریزایی انگل ضروری است |
| ذینفعان نتایج طرح |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| عادل اسپوتین | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| ابوالفضل اکبرزاده | استاد راهنما دوم (آموزشی ) |
| احسان احمدپور | مشاور |
| محمود محامی اسکوئی | مشاور |
| نیر مهدی زاد بختیار | دانشجوی مالک پایان نامه |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر داروی آلبندازول بارگزاری شده در پلیمرسیکلودکسنرین، رشد و بیماریزایی کیست هیداتید را متوقف می کند.متن خبر اهمیت موضوع: نارسایی درمانی آلبندازول (ABZ) در برابر کیست هیداتید مربوط به حلالیت کم، جذب پایین و دسترسی زیستی نامناسب آن می باشد. هیدروژل یک شبکه سه بعدی از پلیمرهای آبدوست می باشد که می تواند در آب متورم شده و مقدار زیادی آب در خود نگه دارد.
نتایج:یافته ها نشان می دهد که آلبندازول لود شده در پلیمرهای بتاسیکلودکسترین قادر است از طریق کاهش میزان بیان آرژیناز و تیوردوکسین پراکسیداز، کشندگی و آپوپتوز را در پروتواسکولکس های کیست هیداتید القا کند.
پیشنهادات: ترکیب نانویی فوق می تواند به عنوان یک گزینه امیدوارکننده جهت بهبود درمان اکینوکوکوزیس باشد، اگرچه مطالعات درون تنی در این خصوص مورد نیاز می باشد. |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
