تحسين الفعالية البايولوجية لمركب كبريتيد النحاس النانوي المغلف
Enhance the Biological Activities of Coated Copper Sulfide Nanostructure
- الباحث
- مصطفى مهدي محسن
- المشرف
- سلمى محمد حسين جواد; علي عبد الرحمن طه
- الجامعة
- الجامعة التكنولوجية
- الكلية / القسم
- العلوم التطبيقية / الفيزياء التطبيقية
- الشهادة
- دكتوراه
- السنة
- 2022
- لغة الرسالة
- E
- الكلمات المفتاحية
- كبريتيد النحاس;التراكيب النانوية;الفعالية البايولوجية;الطلاء
الملخص
أصبح علاج السرطان عن طريق al gall النانوية المقترنة بالليزر اتجاهًا جديدًا متطورًا بسبب أدائها الفيزيائي الكيميائي الفريد. في هذه الدراسة تم استخدام الطريقة ثنائية الطور الغريني لتحضير كبريتيد النحاس وكبريتيد النحاس المشوب بالمنغنيز النانوي الهرمي ذو المساحة السطحية الكبيرة ولاول مرة بتغيير ثلاثة من معلمات التحضير. الاول هو درجة حرارة التفاعل (140, 160, 180, 200 ه') والثاني هو النسبة Cu:S (1:2.5, 1:2 ,5-1:1.5:نا0) والثالث هو تركيز التشويب (0؟, 01!, 903, 905). فحصت الخواص التركيبية والبصرية والسطحية للعينات المحضرة. يبين فحص حيود الاشعة السينية XRD ان كبريتيد النحاس وكبريتيد النحاس المشوب بالمنغنيز يمتلك تركيب سداسي وأكد فحص ال FTIR ان كبريتيد النحاس وكبريتيد النحاس المشوب بالمنغنيز قد تم تحضيره بالطريقة ثنائية الطور الغريني. اشارت القيمة المطلقة لجهد zeta في فحص الشحنة السطحية الى ان كبريتيد النحاس وكبريتيد النحاس المشوب بالمنغنيز النانوي الهرمي مستقر كهربائيا. من خلال فحص ال UV-Visible ,اطياف الامتصاص لكبريتيد النحاس وكبريتيد النحاس المشوب بالمنغنيز تمتلك قمتين الاولى في منطقة ال 17177-77151061 والثانية في منطقة ال NIR وان فجوة الطاقة eV 3.19, 2.68 ,3.34 ,3.23 لكبريتيد النحاس المشوب بالمنغنيز بتراكيز مختلفة( 705, 3 901, %0( على التوالي. يبين فحص المجهر الالكتروني النافذ TEM ان تركيز الاشابة 91 هو افضل تركيز لتحضير كبريتيد النحاس المشوب بالمنغنيز الهرمي بحجم وشكل وتوزيع منتظم وذو حواف اقل طولا. تم تغليف افضل عينة (Mn-CuS 1% nanoprisms) باستخدام الصمغ العربي والجلوتاثيون ولاول مرة لتقليل السمية وزيادة التوافق الحيوي وكذلك تم ربط جسيمات ال CuS الهرمية بجزيئات حمض الفوليك لغرض استهداف الخلايا السرطانية. تم فحص الجسيمات النانوية الهرمية CuS و Mn-CuS GA@Mn-CuS و GSH@Mn-CuS كمضادات للبكتيريا وكذلك تم استخدامها في المعاملة الحرارية الضوئية لخط الخلايا السرطانية 231 (MDA-MB-231) M.D. Anderson - Metastatic Breast اثبتت النتائج ان الفعالية ضد البكتيريا تحسنت بواسطة التشويب وان العينة 1% Mn-CuS فعالة اتجاه نوعي البكتيريا (Staphylococcus aureus) و (Escherichia coli) (قطر تثبيط النمو 1م16 و 15mm على التوالي عند تركيز (2mg/ml اظهرت نتائج المعاملة الحرارية الضوئية للخلايا السرطانية ان الخلايا السرطانية تم قتلها بكفائة بواسطة الجسيمات الهرمية GSH@Mn-CuS 1% 5 FA-CuS و GA@Mn-CuS 1% (75.4, 31.5 ,47.5% على التوالي عند تركيز g/ml 400) وهذا يشير الى انه يمكن استخدام الجسيمات FA-CuS و GA@Mn-CuS و GSH@Mn-CuS النانوية الهرمية كعوامل فعالة في العلاج الحراري الضوئي للاورام مستقبلا.
Abstract
The cancer treatment by laser conjugated nanomaterials has become a new developing trend due of their unique physicochemical performance. In this study, two-phase colloidal method has been used to synthesize the copper sulfide (CuS) and manganese doped copper sulfide (Mn-CuS) nanoprism with high-surface area for the first time by varying a three synthesize parameters. The first was the reaction temperature (140, 160, 180 and 200oC), the second was Cu:S ratio (Cu:S=1:1.5, 1:2, 1:2.5) and the third the doping concentration (0%, 1%, 3% and 5%). The characterization of synthesized nanoprisms involves the structural, compositional, surface charges, optical and morphological properties analysis. X- ray diffraction (XRD) showed that the copper sulfide and manganese doped copper sulfide nanoparticles have hexagonal structure. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) confirms that the copper sulfide and manganese doped copper sulfide have been synthesized by two-phase colloidal method. The absolute values of zeta potential were indicated the suspension of copper sulfide and manganese doped copper sulfide nanoprisms were electrostatically stabilized and the nanoparticales were stable and mono-dispersed. From Ultraviolet-Visible spectroscopy (UV-Visible) analysis, the absorption spectrum of CuS and Mn doped CuS has two peaks; the first in UV- Visible wavelength range and the second in NIR range. The energy gap of Mn-CuS were obtained as 3.23, 3.34, 2.68 and 3.19 eV for Mn doped CuS prepared with different Mn concentrations (0%, 1%, 3% and 5%) respectively. The Transmission electron microscopy (TEM) images showed that the 1% is best percentage of Mn to produce Mn doped CuS nanoprism with uniform size, shape distribution and less average edge lengths. The best sample nanoprism (Mn-CuS 1% nanoprisms) was modified with gum Arabic (GA) and glutathione (GSH) for first time to decrease the cytotoxicity and increase the biocompatibility and the CuS nanoprisms were modified with folic acid (FA) as targeting molecules. The CuS, Mn-CuS, GA@Mn-CuS and GSH@ Mn-CuS nanoprisms were investigated as antibacterial and photothermal agent in M.D. Anderson - Metastatic Breast 231 cells (MDA-MB-231) cancer treatment. The antibacterial activity enhanced by doping and the prepared Mn-CuS 1% nanostructures were more effective against the Gram-positive (Staphylococcus aureus) and Gram-negative (Escherichia coli) bacteria (the diameter of growth inhibition was 16 and 15 mm respectively, at the concentration 2 mg/ml). The results of photothermal treatment showed that, the cancer cells were killed effectively by GA@Mn-CuS 1%, GSH@Mn-CuS 1% and FA-CuS nanoprisms (47.5, 31.5 and 75.4% respectively, at the concentration 400 μg/ml). This indicated that GA@Mn-CuS, GSH@Mn-CuS and FA-CuS nanoprisms can be used as photothermal agent with high efficiency for cancer treatment in the future.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.