Alina-Mihaela-COJOCARIU-rezumatul-tezei-de-doctorat (2).pdf
-
Upload
constantin-denisa -
Category
Documents
-
view
224 -
download
1
Transcript of Alina-Mihaela-COJOCARIU-rezumatul-tezei-de-doctorat (2).pdf
-
7/26/2019 Alina-Mihaela-COJOCARIU-rezumatul-tezei-de-doctorat (2).pdf
1/44
UNIVERSITATEA AL.I. CUZA IAIFACULTATEA DE FIZIC
Contribuii la studiul nanoparticulelorcu posibile aplicaii n livrareaintit de
medicamente
-REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT-
Doctorand,
ALINA MIHAELA COJOCARIU
Conductor tiinific,
Prof. Dr. OVIDIU FLORIN CLUN
-Iai, 2013-
-
7/26/2019 Alina-Mihaela-COJOCARIU-rezumatul-tezei-de-doctorat (2).pdf
2/44
-
7/26/2019 Alina-Mihaela-COJOCARIU-rezumatul-tezei-de-doctorat (2).pdf
3/44
Universitatea Alexandru Ioan Cuza Iain atenia
...........................................................................................
V facem cunoscut c n ziua de 26 septembrie 2013, orele12, in sala L1, domnioara Alina Mihaela Cojocariu va susine, nsedin public, teza de doctorat Contribuii la studiulnanoparticulelor cu posibile aplicaii n livrarea intit demedicamente n vederea obinerii titlului stiinific de doctor ndomeniul Fizic.
Comisia de doctorat are urmtoarea componen:
Preedinte: Prof. Dr. Diana Mardare, Facultatea de Fizic,Universitatea Alexandru Ioan Cuza din Iai
Membri: Prof.dr. Ovidiu Florin CLUN, conductortiinific, Universitatea Alexandru Ioan Cuza, IaiProf. Dr. Aurel PUI Universitatea AlexandruIoan Cuza, IaiProf. Dr. Viorica SIMON - Universitatea BabeBolyai, Cluj NapocaProf. Dr. Rolf HEMPELEMANN -Universitatea
Saarland Saabrucken, Germania
V invitm pe aceast cale s participai la sedina public desusinere a tezei
-
7/26/2019 Alina-Mihaela-COJOCARIU-rezumatul-tezei-de-doctorat (2).pdf
4/44
Adresez respectuase mulumiri domnului Prof. Dr . OvidiuFlorin Clun, conductorul meu tiinific, pentru toat ncrederea,
rbdarea i ndrumarea permanent acordat pe ntreaga perioadde desfurare a doctoratului.
Mulumesc comisiei de examninare pentru pentru sprijinuli ncrederea acordat n calitate de refereni.
Mulumesc domnului Prof. Dr. Rolf Hempelmann iechipei sale din cadrul Universitii Saarland, Germania, pentru tot
sprijinul acordat n realizarea sintezei, funcionalizrii icaracterizarii nanoparticulelor magnetice.
De asemenea, doresc s mulumesc domnului Conf. Dr.Florin Brnz, domnului Lect. Dr . Ioan Dumi trui domnioarei
Lect. Dr. Iordana Atefnoaei att pentru sprijinul i discuiilepermanente acordate pe tot parcursul pregtirii tezei de doctoratct i pentru asigurarea unor materiale i dispozitive necesare naceast pregtire.
Mulumesc domnului Prof. Dr. Aurel Puii colegului meuDd. Daniel Gherc, pentru sprijinul acordat n investigarea
interaciunii nanoparticulelor sintetizate cu mediul sangvin.Multumesc tuturor colegilor din cadrul Facultii de Fizic
pentru att discuiile constructive ct i pentru sprijinul moralacordat.
Teza prezint rezultatele cercetrii susinute financiar dinfonduri social europene gestionate de Autori tatea de Management
pentru Programului Operaional Sectorial Dezvoltarea Resurselor
Umane [grant POSDRU/107/1.5/S/78342].
Mulumesc familiei pentru tot sprijinul acordatnecondiionat pe toat perioada derulrii stagiului de doctorat,
prinilor fiindu-le dedicat aceast reuit. ndeosebi mulumesclogodnicului meu care a avut ncredere n mine imi-a fost alturi.
-
7/26/2019 Alina-Mihaela-COJOCARIU-rezumatul-tezei-de-doctorat (2).pdf
5/44
Cuprins
Mulumiri...........................................................................................4Rezumat..............................................................................................5Capitolul I. Stadiul actual al cercetrilor privind metodele desintez i utilizare practic a sistemelor nanodimensionale n livrareade medicamente..................................................................................6
I.1Nanotehnologia.......................................................................6
I.2Stadiul actual al cercetrilor sistemelor nanoparticulate........8I.3Metode de sintez a sistemelor nanostructurate...................12
I.3.1Metoda coprecipitrii.................................................13
I.3.2Metoda microemulsiilor.............................................14I.3.3 Metoda solgel........................................................14I.3.4 Metoda hidrotermal.................................................15
I.4Aplicaii ale nanoparticulelor n medicin Transportul intitde medicamente........................................................................15
I.4.1Principiul livrrii magnetice a medicamentelor.........18I.4.2Grupe de nanoparticule i medicamente utilizate nlivrarea magnetic..............................................................22
I.5Concluzii...............................................................................28
Referine....................................................................................29Capitolul II.Metode de caracterizare i funcionalizare ananoparticulelor magnetice............................................................. 34
II.1Tehnici de caracterizare......................................................34
II.1.1Metoda difractometrului de radiaii X..................... 34II.1.2Microscopia electronic de transmisie (TEM) ispectroscopia cu dispersia radiaiei X dup energii(EDX)................................................................................37
II.1.3mprtierea dinamic a luminii (DLS)....................40II.1.4Metoda de analiz particul cu particul (NTA).......42II.1.5Metoda de determinare a zeta potenialului zeta.......44II.1.6Spectroscopia de infrarou cu transformatFourier................................................................................45
II.1.7Magnetometria cu prob vibrant (VSM).................46II.2Metode de funcionalizare a nanoparticulelor pentruaplicaii medicale.....................................................................47
II.2.1Metoda strat cu strat (LbL).......................................49
Referine............................................................................53
-
7/26/2019 Alina-Mihaela-COJOCARIU-rezumatul-tezei-de-doctorat (2).pdf
6/44
Capitolul III.Rezultate experimentale. Metode de obinere i tehniciexperimentale de studiu ale proprietilor structurale i magnetice
ale nanostructurilor sintetizate.........................................................55III.1Obinerea nanostructurilor magneticeZnxCo1-xFe2O4........55III.2Caracterizarea nanoparticulelor magnetice din seria ZnxCo1-
xFe2O4........................................................................................58
III.2.1Rezultatele studiilor de microstructur prin difraciade radiaii X.......................................................................58III.2.2Studiul microstructurii i compoziiei chimice cuajutorul microscopiei electronice de transmisie (TEM) ispectroscopiei de radiaiei X cu dispersie dup energii
(EDX)................................................................................64III.2.3Determinarea diametrului hidrodinamic al pulberilor
din seriaZnxCo1-xFe2O4..................................................... 67
III.2.3.1Metoda mprtierii luminii n regim dinamic(DLS)........................................................................ 67
III.2.3.2Metoda analizei particul cu particul(NTA)........................................................................ 69
III.2.4Determinarea Potenialului Zeta pentru dispersiilecoloidale.............................................................................70
III.2.5Influena compoziiei chimice asupra spectrelorIR.......................................................................................71
III.2.6Influena compoziiei chimice asupra proprietilormagnetice (VSM)..............................................................76
III.3Prepararea probelor din seriaZnxMn1-xFe2O4....................80
III.4Caracterizarea nanoparticule magnetice din seria ZnxMn1-
xFe2O4........................................................................................81
III.4.1Analiza difractogramelor de radiaii X....................81III.4.2Analiza micrografiilor TEM i a spectrelor EDX....87III.4.3Determinarea diametrului hidrodinamic
eantioanelor sistemului de feriteZnxMn1-xFe2O4............. 91III.4.3.1Metoda imprtierii luminii n regim dinamic(DLS)..........................................................................91
III.4.3.2Metoda analizei particul cu particul(NTA)..92
III.4.4Determinarea Potenialului Zeta i pH-uluiferofluidelor realizate cu particule din seria ZnxMn1-
xFe2O4............................................................................... 94
-
7/26/2019 Alina-Mihaela-COJOCARIU-rezumatul-tezei-de-doctorat (2).pdf
7/44
III.4.5Influena compoziiei chimice asupra spectrelorIR.......................................................................................95
III.4.6Influena compoziiei chimice asupra proprietilormagnetice ale nanoparticulelor din seria de ferite ZnxMn1-xFe2O4..............................................................................100
III.5Concluzii...................................................................102
Referine..........................................................................103Capitolul IV.Rezultate experimentale. Funcionalizarea seriilorZnxCo1-xFe2O4i ZnxMn1-xFe2O4. Teste de hemoliz....................106
IV.1Studiul funcionalizarii nanoparticulelor magneticecorespunzatoare seriilorZnxCo1-xFe2O4iZnxMn1-xFe2O4(0
< x < 1)........................................................................... 106IV.1.2Caracterizarea nanoparticulelor funcionalizate dinseriileZnxCo1-xFe2O4iZnxMn1-xFe2O4(0 < x < 1).........108
IV.1.2.1Studiul dimensiunii particulelor cu ajutorulmicroscopiei electronice de transmisie.....................108
IV.1.2.2Studiul diametrului hidrodinamic................113
IV.1.2.3Potenialul zeta............................................117IV.1.2.4Determinarea structurii moleculare prin
spectroscopie IR.......................................................118
IV.2Interaciunea nanoparticulelor magnetice cu mediulsangvintestul de hemoliz..............................................126IV.3 Concluzii..................................................................134
Referine..........................................................................134Concluzii generale........................................................................136
Anexa 1..........................................................................................140Anexa 2..........................................................................................141
Anexa 3..........................................................................................142
Anexa 4..........................................................................................143
Rezumatul tezei de doctorat pstreaz numerotareacapitolelor i a paragrafelor din tez precum i a figurilor, tabelelori indicaiilor bibliografice.
-
7/26/2019 Alina-Mihaela-COJOCARIU-rezumatul-tezei-de-doctorat (2).pdf
8/44
1
Introducere
Standardul de aur n tratamentul neoplaziilor la ora actualeste triada reprezentat de chimioterapie, radioterapie i chirugie, lacare se adaug pentru doar cteva tipuri de cancere terapia intitreprezentat de anticorpii monoclonali. n ciuda acestui variatarsenal terapeutic mortalitatea prin cancer este nc ridicat ceea ce
justific cercetarea continu a noi modaliti terapeutice.Sistemele de livrarea medicamentelor sunt create pentru a
mbunti proprietile terapeutice i farmacologice alemedicamentelor, medicamentele fiind plasate n zona de interes i
activate doar de anumii stimuli specifici.Scopul acestei teze de doctorat a fost focalizat pe sinteza icaracterizarea unor sisteme magnetice nanodimensionale (ZnxCo1-
xFe2O4i ZnxMn1-xFe2O4, (x = 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 i 1),funcionalizarea acestora prin metoda strat cu strat (LbL) cu ajutorula doi polielectrolii (PAH i PAA), precum i testarea lor n mediulsangvin (testul de hemoliz). Interesul pentru studiul acestormateriale este justificat de aplicaiile numeroase raportate nliteratur n domenii medicale precum transportul intit de
medicamente, rezonana magnetic nuclear dar i hipertermia.Capitolul I al acestei lucrri prezint cteva noiuni generale cuprivire la: stadiul cercetrilor nanoparticulelor magnetice, principiultransportului intit de medicamente precum i a grupelor denanoparticule magnetice utilizabile n livrarea de medicamente. ncapitolul II este prezentat o scurt descriere a tehnicilor de studiuale proprietilor structurale i magnetice utilizate de noi ncaracterizarea nanoparticulelor. Aici am descris i posibilele metodede funcionalizare a nanoparticulelor magnetice punnd accent pemetoda de depunere strat cu strat (layer-by-layer deposition). nCapitolul III sunt expuse detalii despre metoda de sintez ananoparticulelor din seriileZnxCo1-xFe2O4iZnxMn1-xFe2O4(0 < x