پديد آورنده :
شاه پوري اراني، بيتا
عنوان :
ساخت و مشخصه يابي نانو موتور پايه پلاتين در كاربرد رهايش دارو
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد مهندسي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
پانزده، 101ص: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
فتح اله كريم زاده، شيدا لباف
توصيفگر ها :
نانوموتور , سيليكا , پلاتين , آلياژ آهن-نيكل , رهايش دارو , سرطان
استاد داور :
مهران نحوي، حميدرضا سليمي جزي
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/10/14
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/10/15
چكيده فارسي :
1 چكيده نانوموتورها براي كاربردهاي مختلفي از جمله نانوجراحي حسگر تصويربرداري و رهايش دارو به كار برده ميشود اخيرا استفاده از نانوموتورها در درمان سرطان مورد توجه قرار گرفته است ازجمله نانوموتورهايي كه در پژوهشهاي مختلف مورد استفاده قرار گرفته است ميتوان به نانوموتورهاي ران ده شده با سوخت هيدروژن پراكسيد نانوموتورهاي رانده شده با آب نانوموتورهاي پاسخ دهنده به انرژي فراصوت نانوموتور پاسخ دهنده به دما و نانوموتورهاي مغناطيسي اشاره كرد در اين نوع نانوموتورها ميتوان به معايبي همچون سوخت سمي هيدروژنپراكسيد عمر كوتاه نانوموتور رانده شده با آب تخريب احتمالي بافت هاي موجود در بدن توسط انرژي فراصوت و آسيب به سيستم هاي بيولوژيكي در صورت اعمال دما اشاره كرد در اين پژوهش ساخت و مشخصهيابي نانوموتورهاي پايه پالتين مبتني بر نيروهاي مغناطيسي براي رهايش دارو مورد پژوهش قرار گرفته است بدين منظور از ميكروذرات سيليكا به عنوان حامل از پوشش Fe Ni بهمنظور ايجاد خاصيت مغناطيسي و پوشش پالتين قبل و بعد از پوشش دهي آهن نيكل بهمنظور محافظت از اين پوشش و همچنين جلوگيري از ايجاد واكنش هاي حساسيت زا استفاده شد در اين راستا ابتدا ميكروذرات سيليكا با قطر 8 1 ميكرومتر با استفاده از اتانول آمونياك پتاسيم كلريد و TEOS توسط روش اشتوبر سنتز شد براي اصالح سطحي اين ذرات جهت بارگذاري و رهايش دارو از مواد تولوئن و 3 آمينو پروپيل تري اتوكسي سيالن استفاده گرديد لود داروي دوكسوروبيسين توسط ذرات سيليكا با استفاده از محلول PBS انجام شد و درصد بارگذاري آن با تغيير وزن قبل و بعد از بارگذاري دارو محاسبه شد رهايش دارو نيز در محلول PBS انجام گرديد و نتايج آن در زمان هاي 1 2 3 4 42 84 ساعت با استفاده از دستگاه اسپكتروفتومتر فرابنفش تحليل شد نتايج Zeta Potential EDS SEM XRD FT IR DLS و UV نشان داد كه ذرات سيليكا با قطر 8 1 ميكرومتر تشكبل گرديد و اصالح سطحي سيليكا به درستي انجام شده و لود و رهايش دارو نيز با موفقيت انجام گرديد پس از آن جهت آمادهسازي ذرات سيليكا براي ايجاد پوشش در يك طرف ميكروذرات سيليكا رقيق سازي پودر سيليكا جهت ايجاد تك اليه اي از آن انجام گرديد و سپس به منظور محافظت از پوشش آهن نيكل پالتين به ضخامت 2 نانومتر برروي تك اليه سيليكا با روش پرتو الكتروني پوشش داده شد تارگت آهن نيكل با استفاده از روش SPS در دماي 008 درجه سانتيگراد فشار 03 مگاپاسكال پالس 06 042 ميليثانيه ولتاژ 5 2 ولت و جريان 0051 آمپر به مدت 21 دقيقه از پودرهاي آهن و نيكل تهيه شد بعد از آن سرعت پوشش دهي آهن نيكل با پوششدهي به مدت 03 دقيقه محاسبه شد و سپس به مدت 01 دقيقه پوشش آهن نيكل برروي آن ايجاد شد نتايج EDS SEM نشان داد كه اليه آهن نيكل با ضخامت 003 نانومتر تشكيل شد و نتايج Contact Angle خاصيت آبدوستي اين پوشش را نشان داد در ادامه به منظور محافظت از پوشش آهن نيكل و جلوگيري از حساسيت پوشش دهي پالتين با استفاده از روش پرتو الكتروني برروي تك اليه سيليكا داراي پوشش آهن نيكل انجام گرديد تك اليه سيليكا حاصله به كمك استپرموتوري كه در اين پژوهش طراحي و ساخته شد تحت زاويه 54 درجه و با سرعت 01 ميكرومتر بر ثانيه جدا شد حركت نانوموتور حاصله در محلول PBS با استفاده از اعمال ميدان مغناطيسي به كمك سيمپيچ به وسيله ميكروسكوپ نوري با بزرگنمايي 002 برابر بررسي شد نتايج بررسي ها نشان داد كه حركت اين نانوموتور قابل كنترل بوده تحت ميدان مغناطيسي حركت كرده نيازي به استفاده از سوخت سمي نداشته و داراي حداكثر سرعت 5 ميكرومتر بر ثانيه است لود و رهايش دارو با اصالح سطحي ذرات حامل سيليكا امكانپذير بود كه لود دارو به ميزان 03 بود نتايج رهايش دارو نشان داد كه آزاد شدن دارو در محيط داراي 4 7 pH آهستهتر انجام شد و بدين معنا است كه براي محيط هاي داراي 4 7 pH كارايي بهتري دارد پس درنتيجه نانوموتورحاصله كارآيي موثري دارد كلمات كليدي نانوموتور سيليكا پالتين آلياژ آهن نيكل رهايش دارو سرطان
چكيده انگليسي :
99 fabrication and characterization of platinum base nanomotor in drug delivery application bita shahpouri arani b shahpouri@ma iut ac ir September 9 2020 Department of Soil Science Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree MSc Language PersianAbstractNanomotors are used for a variety of applications including nanosurgery sensors imaging and drug delivery Recently the use of nanomotors in the treatment of cancer has been considered Nanomotors used in variousstudies include hydrogen peroxide driven nanomotors water driven nanomotors ultrasonic responsivenanomotors temperature responsive nanomotors and magnetic nanomotors In this type of nanomotors wecan mention disadvantages such as toxic hydrogen peroxide fuel short life of nanomotors driven by water possible destruction of tissues in the body by ultrasonic energy and damage to biological systems if temperatureis applied In this research the fabrication and characterization of Pt based nanomotors based on magneticforces for drug release has been investigated For this purpose silica microparticles were used as carriers Fe Ni coating to create magnetic properties and Platinum coating before and after iron nickel coating to protectthis coating and also to prevent allergic reactions In this regard first silica microparticles with a diameter of8 1 m were synthesized using ethanol ammonia potassium chloride and TEOS by Stuber method Tolueneand 3 aminopropyl triethoxy silane were used to modify the surface of these particles to load and release thedrug Doxorubicin was loaded by silica particles using PBS solution and its loading percentage was calculatedby changing the weight before and after drug loading Drug delivery was performed in PBS solution and theresults were analyzed at 1 2 3 4 24 48 hours using an ultraviolet spectrophotometer The results of XRD SEM EDS Zeta Potential DLS FT IR and UV showed that silica particles with a diameter of 8 1 m wereformed and the silica surface was repaired properly and the drug was loaded and released successfully Then to prepare the silica particles to create a coating on one side of the silica microparticles dilute the silica powderto create a monolayer of it and then to protect the iron nickel coating platinum 2 nm thick on the single Thesilica layer was coated by electron beam method Iron nickel targets were prepared from iron and nickelpowders for 12 minutes using SPS method at a temperature of 800 C pressure of 30 MPa pulse of 60 240ms voltage of 2 5 V and current of 1500 amps for 12 minutes Then the rate of iron nickel coating wascalculated by coating for 30 minutes and then iron nickel coating was applied on it for 10 minutes SEM andEDS results showed that an iron nickel layer was formed with a thickness of 300 nm and Contact Angle resultsshowed the hydrophilicity of this coating Then in order to protect the iron nickel coating and prevent thesensitivity the platinum coating was performed on the iron nickel coated silica layer using electron beammethod The resulting silica monolayer was separated at a 45 degree angle at a speed of 10 micrometers persecond using a stepper motor designed and fabricated in this study The resulting nanomotor movement in PBSsolution was examined by applying a magnetic field using a coil by light microscope with 200x magnification The results showed that the movement of this nanomotor is controllable moves under a magnetic field doesnot require the use of toxic fuel and has a maximum speed of 5 m s Loading and release of the drug waspossible by superficial modification of silica carrying particles which was 30 of the drug The results of drugrelease showed that the release of the drug was slower in the medium with pH 7 4 which means that it hasbetter performance for media with pH 7 4 so the resulting nanomotor has an effective efficiency Keywords Nanomotors Silica Platinum Iron Nickel Alloy Drug Release CanceKeywords Nanomotors Silica Platinum Iron Nickel Alloy Drug Release Cancer
استاد راهنما :
فتح اله كريم زاده، شيدا لباف
استاد داور :
مهران نحوي، حميدرضا سليمي جزي
