Biokompatibilni magnetni nanodelci kot kontrastna sredstva za slikanje z magnetno resonanco s prevleko na osnovi liposomov in eritrocitnih membranMiklavc, Patricija (Avtor) Gunčar, Gregor (Mentor) MRIFe3O4 nanodelcikontrastna sredstvaliposomieritrocitne membraneSvetovna zdravstvena organizacija glede na statistiko smrtnosti zaradi raka ocenjuje, da bo do leta 2030, za približno 17 milijonov smrti na leto odgovoren rak[1]. Kljub razširjenosti rakavih obolenj po svetu, še nismo našli učinkovitega zdravljenja omenjene bolezni. Uporaba nanotehnologije v medicini ima velik potencial za signifikantne izboljšave v preventivi, diagnostiki in zdravljenju raka. Magnetni nanodelci spadajo med biomedicinske nanomateriale in jih lahko uporabljamo v diagnostične ter terapevtske namene, pri čemer z njimi manipuliramo z uporabo neinvazivnega zunanjega magnetnega polja[2][3]. Slikanje z magnetno resonanco (MRI) temelji na jedrni magnetni resonanci in se uporablja kot diagnostična aplikacija za slikanje mehkih tkiv, vendar zaradi nizke intrinzične občutljivosti težko ločujemo med zdravim in tumorskim tkivom[4]. Je neinvazivna tehnika, saj za razliko od drugih metod, kot so CAT (computerized axial tomography), PET (positron emission tomography) in SPECT (single-photon-emission computed tomography), ne temelji na radioaktivnem ali ionizirajočem sevanju. S pomočjo kontrastnih sredstev (KS) in njihovih magnetnih relaksacij izboljšamo ločljivost med zdravimi in tumorskimi tkivi. Zaradi njihovih magnetnih lastnosti, biokompatibilnosti, dobre akumulacije na tarčnih mestih[3] in enostavnih modifikacij njihove površine z ligandi[5][6], takšna KS ponujajo nove pristope pri MRI. Superparamagnetni železov oksidni (Fe3O4) nanodelci, premera do 25 nm[7], so ustrezno občutljivi za MRI pri T2 obteženem slikanju, vendar njihova uporaba v kliničnih aplikacijah ni razširjena, zaradi dvoma o njihovi varnosti. Da bi dokazali varnost uporabe Fe3O4 KS, smo najprej izvedli njihovo sintezo in karakterizacijo, nato smo za njihovo enkapsulacijo pripravili klinično odobrene nosilce, t.j. sintetične liposome, ki predstavljajo enega izmed najbolj kompatibilnih nosilcev do sedaj. Na ta način smo pripravili magnetne liposome. Sledila je enkapsulacija Fe3O4 nanodelcev z eritrocitnimi membranami, ki so biokomatibilne in biorazgradljive. Pri tem smo primerjali lastnosti magnetnih eritrocitnih membran z magnetnimi liposomi. Ideja uporabe eritrocitnih membran za enkapsulacijo Fe3O4 nanodelcev izhaja iz uporabe telesu lastnih celic in s tem zagotavljanje maksimalne biokompatibilnosti enkapsulacijskega sredstva. Enkapsulacija (5,0±0,4) nm Fe3O4 nanodelce v liposome ali eritrocitne membrane je pokazala signifikantno izboljšanje r2 relaksivnosti. r2 vrednosti, izmerjene z 9,4 T MRI napravo, za neenkapsulirane, hidrofilne nanodelce je 12±1 mM−1s−1, za magnetne liposome je 188±2 mM−1s−1, za magnetne eritrocitne membrane pa 270±2 mM−1s−1. Analizo relaksivnosti smo primerjali z zajemanjem MRI slik, poleg tega smo izvedli študijo hemolize, ki je pokazala ustrezne hemokompatibilnostne lastnosti magnetnih eritrocitnih membran. S pridobljenimi podatki povzemamo, da so sintetizirani biokompatibilni magnetni nanodelci z eritrocitnimi membranami učinkovitejše KS kot neenkapsulirani nanodelci ali sintetični magnetni-liposomi pri T2 obteženem slikanju.20212021-11-17 09:55:00Magistrsko delo/naloga133214VisID: 18701COBISS_ID: 89881859 sl