توصيفگر ها :
نانوذرات دي اكسيد تيتانيوم , نورگرمايي , داربست پليكاپرولاكتون/كيتوسان , كوركومين , رهايش دارو
چكيده فارسي :
سرطان پوست همچنان يك نگراني مبرم بهداشت جهاني است كه نيازمند رويكردهاي نوآورانه براي درمان موثر است. اين پژوهش با سنتز
نانوذرات دياكسيدتيتانيوم، توليد نانوالياف پليمري (پليكاپرولاكتون و كيتوسان) و بارگذاري كوركومين به همراه نانوذرات در بستر
نانوالياف، جهت درمان تركيبي (نورگرمايي+ رهايش دارو) سرطان پوست انجام شد. در اين پژوهش، از روش سنتز سبز، با استفاده از عصاره
گياه آلوئه ورا، براي سنتز نانوذرات دي اكسيد تيتانيوم ( )TiO2استفاده شد. نانوذرات سنتز شده با استفاده از مجموعهاي از ابزارها و روشها،
از جمله ميكروسكوپ الكتروني روبشي ( ،)SEMطيفسنجي ،UV-Visطيفسنجي فروسرخ تبديل فوريه ( ،)FTIRپراش پرتو ايكس
( ،)XRDتحليل پتانسيل زتا ( )Zeta-potentialو طيفسنجي پرتو ايكس پراكنده انرژي ( )EDXمشخصهيابي شدند. پارامترهاي مختلف
سنتز به طور جامع براي انتخاب نانوساختار بهينه بر اساس اندازه و توزيع اندازه ذرات مورد بررسي قرار گرفتند. سپس نانوالياف با استفاده از
تركيب پليمرهاي پليكاپرولاكتون ( )PCLو كيتوسان از طريق روش الكتروريسي تهيه شد. براي افزايش پتانسيل درماني داربستها،
نانوذرات TiO2با درصدهاي 15 ،10 ،5 ،2درصد وزني تركيب شده و سپس داروي كوركومين در داربست بارگذاري شد. براساس نتايج
تصاوير TEMو ،SEMاندازه نانوذرات دياكسيدتيتانيوم ( 32±9نانومتر) مشاهده شده و طبق آناليز طيفسنجي UV-Visاين نانوذرات
در محدوده ي نور ، UVمرئي و حتي در محدوده نور نزديك مادون قرمز نيز حساسيت به نور را نشان داد. الگوهاي پراش اشعه ايكس
( )XRDنانوذرات سنتز شده نيز، نشاندهنده ساختار كريستالي آناتاز ميباشد. ويژگيهاي مورفولوژيكي داربستهاي كامپوزيتي به دقت با
استفاده از SEMو TEMمورد بررسي قرار گرفت. تصاوير SEMداربستهاي نمونه كنترل، نمونه بهينه شده با نانوذرات TiO2و
داربستهاي حاوي كوركومين را نشان داد كه اليافي با اندازه قطر بهينه 53±11نانومتر بدست آمد. آزمون مكانيكي، از جمله ارزيابيهاي
استحكام كششي، براي سنجش تأثير ادغام نانوذرات بر يكپارچگي داربست انجام شد كه نتايج نشان داد، در مجموع داربستهاي كنترل و
داربست حاوي 10درصد نانوذرات TiO2داراي بهترين خواص مكانيكي است. نتايج آزمون زيستتخريبپذيري نشان داد كه با افزايش
درصد نانوذرات، درصد تخريب كاهش يافت. آزمون رهايش كوركومين، آزمون ،MTTارزيابي عملكردهاي نورگرمايي، آنتياكسيداني
و آنتيباكتريالي بر روي نمونههاي كنترل، داربست بهينه شده با نانوذرات TiO2و داربست حاوي كوركومين انجام شد. نتايج نشان داد كه
حضور همزمان نانوذرات TiO2و كوركومين در داربست، سبب افزايش خواص فيزيكي، شيميايي و زيستي شدند.
چكيده انگليسي :
Skin cancer remains an urgent global health concern that requires innovative approaches for
an effective treatment. In this study, a green synthesis method was applied for the synthesis
of titanium dioxide (TiO2) nanoparticles using aloe vera plant extract. The synthesized
nanoparticles were characterized using a range of techniques including scanning electron
microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), UV-Vis spectroscopy,
Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), dynamic light
scattering with Zeta potential analysis (DLS-Zeta) and energy dispersive X-ray spectroscopy
(EDX). To create an optimized structure based on particle size and size distribution, various
parameters were investigated. According to the results of TEM and SEM images, the size of
the titanium dioxide nanoparticles was found to be in the range of 20-60 nm. According to
UV-Vis spectroscopic analysis, the produced nanoparticles demonstrated light sensitivity in
the UV, visible, and even near-infrared light ranges. X-ray diffraction (XRD) patterns of the
synthesized nanoparticles showed the crystal structure of anatase phase. Upon optimization
of nanoparticles, nanofibers were prepared using a blend of polycaprolactone (PCL) and
chitosan polymers through electrospinning technique. To increase the therapeutic potential
of the scaffolds, TiO2 nanoparticles of 2, 5, 10, 15 wt% were incorporated within the
nanofiberous structure. The morphological characteristics of the composite scaffolds were
evaluated using SEM and FTIR. The SEM images of the scaffolds revealed a diameter below
100 nm with a suitable distribution of fiber diameter. Mechanical testing, including tensile
strength evaluations, was performed to measure the effect of nanoparticle incorporation on
scaffold integrity. Biodegradability, drug release, MTT assay, photothermal, antioxidant and
antibacterial characteristics were also studied. The sum of results presented in this study,
demonstrate the successful synthesis of TiO2 nanoparticles through a green approach and
their effective incorporation into PCL-Chitosan scaffolds. Furthermore, through the addition
of curcumin drug (Cur) to the optimal scaffold, a suitable combined treatment method
(photothermal + drug release) for the skin cancer was obtained. This multifaceted approach
offers a promising way to develop advanced materials with potential applications in skin
cancer therapy.