REPOZITORIJ > REZULTATI

Povzetek

Za uporabo magnetnih nanodelcev v biomedicini je potrebno pripraviti primerno prirejene nanodelce, kjer je osnovni pogoj priprava stabilne koloidne suspenzije nanodelcev v kompleksnih bioloških medijih. Glede na namen uporabe je poleg izbora primerne prevleke potrebno površine nanodelcev funkcionalizirati ter tako zagotoviti zmožnost vezave različnih biološko zanimivih (makro)molekul.
V pričujočem delu sem se ukvarjal s prevlečenjem nanodelcev z različno debelimi amorfnimi plastmi silicijevega dioksida (siliko), s funkcionalizacijo prevlečenih nanodelcev s silani in z (bio)konjugacijo funkcionaliziranih nanodelcev.
Nanodelce γ-Fe2O3 sem sintetiziral s soobarjanjem iz vodnih raztopin ionov Fe2+ in Fe3+. V naslednjem koraku sem pripravil stabilne koloidne suspenzije nanodelcev, kjer sem na površine nanodelcev adsorbiral citronsko kislino. Slednja omogoča pripravo elektrostatsko stabilizirane koloidne suspenzije, ki sem jo nadalje uporabil za pripravo s siliko prevlečenih nanodelcev.
Nanodelci z adsorbirano citronsko kislino izkazujejo zelo negativen površinski naboj v alkalnem pH območju, kar zagotavlja primerno koloidno stabilnost suspenzije. V tem območju sem izvajal reakcije prevlečenja nanodelcev s siliko. Pri reakcijah prevlečenja nanodelcev s siliko sem preučeval vpliv relevantnih parametrov na kakovost tankih prevlek silike. Pri tem sem določil optimalen izbor parametrov, ki zagotavlja pripravo enakomernih prevlek silike.
Na površine s siliko prevlečenih nanodelcev sem vezal različne molekule amino silanov. Molekule amino silanov tvorijo močne siloksanske vezi s površino prevleke in obenem zagotovijo proste terminalne amino skupine. Slednje omogočajo uspešno vezavo biološko zanimivih molekul v fiziološko sprejemljivih reakcijskih pogojih. Pri vezavi amino silanov sem izbral silan, ki ga lahko na površine nanodelcev vežem zelo kontrolirano (spreminjam njegovo površinsko koncentracijo). Le z zmožnostjo kontrolirane vezave lahko zagotovimo definirane produkte, ki omogočajo kontrolo pri nadaljnih reakcijah (bio)konjugacije.
Na del amino skupin, na amino funkcionaliziranih nanodelcih, sem vezal molekule fluoresceina, s čimer sem zagotovil zmožnost vrednotenja fluorescentnih nanodelcev z optičnimi metodami.
Priprava večnamenskih nanodelcev, kjer so na površinah nanodelcev vezane različne molekule v željenih razmerjih (na primer molekula barvila in protitelo), zahteva dobro poznavanje površin nanodelcev kot tudi sposobnost spreminjanja razmerja med različnimi površinskimi funkcionalnimi skupinami. V ta namen sem razvil postopek, ki omogoča zvezno spreminjanje razmerja med površinskimi amino in karboksi skupinami. Na amino funkcionalizirane nanodelce sem vezal molekule sukcin anhidrida, ki reagirajo z amino skupinami na površinah nanodelcev in tako uvedejo karboksilne skupine na površine nanodelcev.
V nadaljevanju sem preučeval vpliv površinskega naboja (zeta potenciala) nanodelcev na njihov privzem v različne celične linije. Pri tem sem raziskoval amino in karboksi funkcionalizirane fluorescentne nanodelce, ki se med seboj razlikujejo po vrednosti zeta potencialov.
V sklepnem delu sem pripravil biokonjugate, ki so namenjeni aktivnemu ciljanju tarčnih celic A431. Pri tem je bila izbrana makromolekula afinitetnega liganda, epidermalni rastni dejavnik EGF. Ta izkazuje afiniteto do receptorja EGFR na površini ciljanih celic. Pripravil sem pet različnih tipov vezi/interakcij med nanodelci in EGF ter testiral njihovo učinkovitost prepoznavanja ciljanih celic.