التطبيقات البيولوجية لجسيمات Gold-Hydroxyapatite-Cefuroxime النانوية بواسطة الاستئصال الليزري

Biological Applications of Gold-Hydroxyapatite-Cefuroxime Nanoparticle by Laser Ablation
البحث في الرسائل
الباحث
هديل محمد يوسف
المشرف
بثينة حسون - ماجد جبر
الجامعة
الجامعة التكنولوجية
الكلية / القسم
قسم العلوم التطبيقية / التقنيات الأحيائية
الشهادة
ماجستير
السنة
2024
لغة الرسالة
انكليزي
الكلمات المفتاحية
Gold Nanoparticles ; Hydroxyapatite ; Cefuroxime ; Laser Ablation

الملخص

تحمل التهاب المسالك البولية خطرأ ملحوظا على الافراد, وتساهم عدة عوامل في تطورها فيما يلي بعض الجوانب المهمة المتعلقة بخطر الاصابة بالتهابات المسالك البولية: الجنس, واضطرابات المسالك البولية , واستخدام القسطرة, وضعف الجهاز المناعي, والسكري, والعمر, و احتباس البول لفترة طويلة , وسوء التغذية. وشملت هذه الدراسة مائة عينة (البول والقسطرة البولية) لمرضى التهاب المسالك البولية خلال الفترة من 1 كانون الثاني 2022 الى ايار 2022 من مستشفى مدينة الطب ومستشفى غازي الحريري في بغداد, العراق. من هذه العينات السريرية , ثلاثون عزلة شملت 16 عزلة من Klebsiella pneumoniae 145 Staphylococcus saprophyticus LAS عزلة من بكتريا . تم تشخيص العزلات شكليا ومجهريا وكيميائيا حيويا ومن ثم تم تاكيد التشخيص باستخدام نظام VITEK2 طرق تحضير المواد النانوية كثيرة لكن الطرق الامنة والصديقة dell أصبحت أكثر Al واستخدامء إذلك تعتبر طريقة الاستئصال النبضي للمواد النانوية من أكثر الطرق اماناء وبكلفة منخفضة وبسيطة الاستخدام. تم تحضير الذهب النانويء الهايدروكسي اباتايت النانوي؛ الذهب مع الهايدروكسي اباتايت المركبء الهايدروكسي اباتايت المركب وأيضا GS pall النهائي المكون من الذهب مع الهايدروكسي اباتايت والمضاد الحيوي. وتم تشخيص هوية al gall النانوية المحضرة بواسطة حيود الاشعة السينية XRD اظهرت النتائج ان جسيمات الذهب النانوية ذات طور مكعب والحجم البلوري حيث كانت الاحجام البلورية (38.2, 44.6) نانومتر وبطاقة (860) ملي جول. اما الهايدروكسي اباتايت النانوي كانت الاحجام البلورية )40.4 and ,32.9 ,28.9 ,25.3) نانومتر وبطاقة )260( ملي جول. كذالك تم تشخيص المواد النانوية المحضرة بواسطة المجهر الالكتروني النافذ TEM للتعرف على اشكالها واحجامها الجزيئية، حيث اظهرت النتائج ان الحجم الجزيئي للذهب النانوي (7) نانومتر, الهايدروكسي اباتايت (8) نانومتر, الذهب مع الهايدروكسي اباتايت المركب (27) نانومتر والمركب النهائي المكون من الذهب والهايدروكسي اباتايت والمضاد الحيوي كانت (49) نانومتر. كذالك تم تشخيص المواد المحضرة بواسطة المجهر الالكتروني الماسح FESEM الذي يظهر صورة سطحية للمادة وأيضا يمكن من خلاله حساب الحجم الجزيئي حيث تم احتساب الاحجام الجزيئية للذهب النانوي وكانت (30)نانومتر والهايدروكسي اباتايت النانوي (36)نانومتر والمركب المكون من الذهب والهايدروكسي اباتايت (53) نانومتر وأيضا المركب الأخير الذهب والهايدروكسي اباتايت مع المضاد الحيوي (73) نانومتر, ايضا تم استخدام UV-VIS للتحقق من القمم الخاصة بامتصاصية الجسيمات النانوية حيث كانت اعلى قمة امتصاص للذهب النانوي (525) نانومتر والهايدروكسي اباتايت النانوي (200) نانومتر والمضاد الحيوي كانت اعلى قمة امتصاص له (280) نانومتر, واخيرا تم استخدام جهاز FTIR للكشف عن الاواصر الكيميائية الداخلة بتركيب of gall الجسيمات النانوية . تناولت هذه الدراسة ثلاث تطبيقات للجسيمات النانوية المحضرة: اختبار فعالية المواد المحضرة كمضاد للاكسدة, وفعاليتها ضد البكتريا وكذالك فعاليتها على قتل الخلايا السرطانية. في اختبار مضادات الاكسدة أظهرت فعالية المركب النهائي المكون من الذهب والهايدروكسي اباتايت والمضاد الحيوي اكبر من فعالية المواد المحضرة بصورة مفردة أي بدون خلطها مع مواد أخرى. اما اختبار المواد المحضرة كمضاد للبكتريا وأيضا للمواد السرطانية. أظهرت نتائج فعالية التثبيط لنوعين من البكتريا وان المركب النهائي المحضر اكثر قدرة على قتل البكتريا وقتل الخلايا السرطانية بصورة اكبر من المواد المحضرة بصورة مفردة.

Abstract

Urinary tract infections (UTIs) carry a notable risk for individuals, and multiple factors contribute to their development. Here are some important aspects regarding the risk of UTIs: sex, urinary tract abnormalities, catheter use, weakened immune system, diabetes, age, prolonged urinary retention, and poor hygiene. This study included one-hundred specimens (urine and catheters) of UTI patients during the period from 1 January 2022 to 30 May 2022 from the Medical City Hospital and Ghazi Al- Hariri Hospital in Baghdad, Iraq. From these clinical specimens, thirty isolates include 14 isolates of Klebsiella pneumoniae, 16 isolates of Staphylococcus saprophyticus. The isolates were diagnosed morphologically, microscopically, and biochemical tests, then the diagnosis was confirmed using the VITEK2 system. There are many methods for preparing nanoparticles but the safety, easy, and low-cost methods, Therefore, Pulse laser ablation in liquid (PLAL) it’s one of an important method distinguished by low cost, safety, and ease. Au NPs, Hydroxyapatite NPs, Au-Hydroxyapatite, Hydroxyapatite-Cefuroxime and Au-Hydroxyapatite-Cefuroxime heterostructure have been prepared by PLAL as a colloidal solution. The characterization for nanoparticles confirms the internationality of materials, XRD results show the phase of Au NPs is cubic and crystallite size is (38.2, 44.6) nm according to energy (820) mJ, respectively. While the phase of Hydroxyapatite NPs is (25.3, 28.9, 32.9, and 40.4) nm according to energy (260) mJ, respectively. Transmitted electronic microscopic (TEM) is used to check the morphology of particles and also shows the particle size. The particle size of AuNP was 7nm, Hydroxyapatite NPs was 8nm, Au-Hydroxyapatite were 27nm and Hydroxyapatite-Cefuroxime-Au were 49nm. Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM) used to determine the surface morphology and particle size that shows AuNP was 30nm, Hydroxyapatite NPs was 36nm, Hydroxyapatite-Cefuroxime were 53nm and Hydroxyapatite-Cefuroxime-Au were 73nm. UV-Visible Spectroscopy is used to show the absorption peaks of Au 525nm, Hydroxyapatite 200nm, Cefuroxime 280nm, while, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) is used to study the types of binding bonds of AuNPs were (N-H, C=C, C-H, C-O), Hydroxyapatite NPs were (O-H, CO32-, Po43-, HPO43-), Hydroxyapatite-Cefuroxime were (N-H, C≡C, C-O), Au- Hydroxyapatite (N-H, C=C, O-H), Hydroxyapatite-Cefuroxime-Au (N-H, C-O, S=O, CO-O- CO, C-H). In this study, antioxidant activity, antibacterial, and anticancer activity have been studied. the result of Au-Hydroxyapatite-Cefuroxime heterostructure is more effective as an antioxidant than Au NPs and Hydroxyapatite NPs and Cefuroxime antibiotic as an individually. The biomedical applications in one of more important filed, therefore, the activity of Au NPs, Hydroxyapatite NPs, Cefuroxime antibiotic and Au-Hydroxyapatite- Cefuroxime as antibacterial appears large inhibition zones for Au-Hydroxyapatite- Cefuroxime against K. pnumoniae and S. saprophyticus, and also, it’s more effective than Au NPs and Hydroxyapatite NPs and Cefuroxime as an individually. The cytotoxicity of nanoparticles against Prostate cancer cell line has been studied. was evaluated using MTT assay as well the possible mechanisms underlying the induction of apoptosis. The results suggest that the nanoparticles can act against an anti-proliferative agent towards PC-3 cells induced apoptosis by activating caspase-8, and reduction of nuclear factor kappa B Translocation Pathway. The current work demonstrates the potential of an Au-hydroxyapatite composite for anticancer applications via the activation of apoptosis pathway through extrinsic and intrinsic pathways.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.