Repository logo
 
Publication

Development and functionalization of magnetic nanocomposites for cancer treatment

2017Master thesis Open access
Simple item page
datacite.subject.fosEngenharia e Tecnologia::Engenharia Químicapt_PT
dc.contributor.advisorGomes, Helder
dc.contributor.advisorMarchesi, Luís Fernando
dc.contributor.authorOliveira, Jéssica
dc.contributor.authorOliveira, Jessíca
dc.date.accessioned2017-11-07T14:47:49Z
dc.date.available2017-11-07T14:47:49Z
dc.date.issued2017
dc.date.submitted2017
dc.descriptionMestrado com dupla diplomação com a Universidade Tecnológica Federal do Paraná
dc.description.abstractGreen routes, considering the use of plant extracts with high reducing power, have been investigated as alternative methods to obtain superparamagnetic cores for biomedical applications. Usually, these magnetic cores are further coated either with metal or non-metal materials. In particular, carbon-coated nanoparticles have several advantages in comparison to other coatings, since they usually offer higher chemical and thermal stability, larger surface area, biocompatibility and easier functionalization. In this research, different plant hydromethanolic extracts with high reducing power (i.e., Tamus communis L. shoots, Crateagus monogyna Jacq. flowers and Rubus ulmifolius Schott flowers) were investigated in the synthesis of magnetic cores for carbon-coated yolk-shell magnetic nanoparticles (CYSMNPs). Overall, the extract of Rubus ulmifolius has shown great ability to produce highly magnetic cores with more stability in distilled water. The nanocomposites were chemically functionalized with nitric acid to enhance the colloidal stability of the product synthesized. To set the best conditions for drug loading, different working solutions (i.e., phosphate buffer solutions (PBS) pH 6.0, pH 7.4 and pH 8.0) were investigated. It is known that there are differences between the pH of the normal tissues (pH 7.4), the extracellular environment of the tumor (pH 6.5) and the endosome and lysosome (pH lower than 5.0). Then, according to the best loading, the drug release was also studied in different working solutions (i.e., PBS pH 4.5, PBS pH 6.0 and PBS pH 7.4), to determine the efficiency of the synthesized material for drug delivery in cells targeted to cancer treatment. The results showed a drug release quantity 20% higher in acid environment than in neutral environment. However, this research demonstrates the outstanding ability to use the developed and optimized green CYSMNPs, as super-drug nanocarriers with great ability to load high content of the anticancer drug Doxorubicin.pt_PT
dc.description.abstractAs rotas verdes, considerando o uso de extratos de plantas com elevado poder redutor, foram investigadas como métodos alternativos para a obtenção de núcleos superparamagnéticos para aplicações biomédicas. Geralmente, esses núcleos magnéticos são revestidos com materiais metálicos ou não metálicos. Em particular, nanopartículas revestidas com materiais de carbono têm várias vantagens em comparação com outros revestimentos, uma vez que geralmente oferecem maior estabilidade química e térmica, maior área superficial, biocompatibilidade e facilidade de funcionalização. Neste trabalho, foram investigados diferentes extratos hidrometanólicos de plantas com alto poder redutor (i.e., brotos de Tamus communis L., flores de Crateagus monogyna Jacq e flores de Rubus ulmifolius Schott) na síntese de núcleos magnéticos para nanopartículas magnéticas do tipo “yolk-shell” revestidas com carbono (CYSMNPs). Em geral, o extrato de Rubus ulmifolius mostrou grande capacidade para produzir núcleos fortemente magnéticos e com maior estabilidade em água destilada. Os nanocompósitos foram funcionalizados quimicamente com ácido nítrico para aumentar a estabilidade coloidal do produto sintetizado. Para estabelecer as melhores condições para o carregamento do fármaco foram investigadas diferentes soluções de trabalho (i.e., PBS pH 6,0, PBS pH 7,4, PBS pH 8,0). Sabe-se que há diferenças entre o pH dos tecidos normais (pH 7,4), o ambiente extracelular do tumor (pH 6,5) e o endossoma e lisossoma (pH menor que 5,0). Em seguida, a partir do melhor carregamento, foi estudada a liberação do fármaco também em diferentes soluções de trabalho (i.e., PBS pH 4,5, PBS pH 6,0, PBS pH 7,4), para determinar a eficiência do material sintetizado para administração de fármaco em células alvo para o tratamento de câncer. Os resultados mostraram que houve uma quantidade de liberação de fármaco 20% maior em ambiente ácido do que em ambiente neutro. No entanto, esta pesquisa demonstra a excelente capacidade de usar as CYSMNP ecológicas desenvolvidas e otimizadas, como nanotransportadores de com grande capacidade de carregar um elevado conteúdo do fármaco anticancerígeno Doxorrubicina.pt_PT
dc.identifier.tid202174590
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10198/14597
dc.language.isoengpt_PT
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/pt_PT
dc.subjectMagnetic nanocompositespt_PT
dc.subjectCancer treatmentpt_PT
dc.subjectTamus communis L.pt_PT
dc.subjectCrateagus monogyna Jacqpt_PT
dc.subjectRubus ulmifolius Schottpt_PT
dc.titleDevelopment and functionalization of magnetic nanocomposites for cancer treatmentpt_PT
dc.typemaster thesis
dspace.entity.typePublication
person.familyNameOliveira
person.givenNameJessíca
person.identifier.ciencia-id4B1A-603E-572A
person.identifier.orcid0000-0002-5367-9526
rcaap.rightsopenAccesspt_PT
rcaap.typemasterThesispt_PT
relation.isAuthorOfPublication92e5373d-b0ce-4300-9a75-4cefbfe4324d
relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscovery92e5373d-b0ce-4300-9a75-4cefbfe4324d
thesis.degree.nameMestrado em Engenharia Químicapt_PT

Files

Collections

ESTiG - Dissertações de Mestrado Alunos