Αιμοσυμβατότητα νανοσυστημάτων

Λόλα, Ειρήνη Σωτηρία

Nanosystems hemocompatibility

Πτυχιακή εργασία

Author

Λόλα, Ειρήνη Σωτηρία

Date

2024-10-08

Advisor

Μπίρτσας, Βασίλειος

Πτυχιακή εργασία (2.344Mb)

Keywords

Ερυθροκύτταρο ; Νανοσωματίδια ; Χρυσίνη ; Αιμόλυση ; Αλγινικό οξύ

Abstract

Τα νανοσωματίδια χρησιμοποιούνται για την πρόληψη, διάγνωση και θεραπεία ασθενειών, χάρη στην ικανότητα έγκλησης ουσιών, όπως φαρμακευτικών ουσιών. Ωστόσο, κάθε νέο νανοσωματίδιο που κατασκευάζεται πρέπει να ερευνάται ως προς την βιοσυμβατότητα του και τις πιθανές τοξικές επιδράσεις στον οργανισμό. Η συμβατότητα τους με το αίμα (αιμοσυμβατότητα) είναι μεγάλης σημασίας, καθώς το αίμα είναι ο πρώτος ιστός με τον οποίο έρχονται σε επαφή κατά την είσοδό τους στον οργανισμό. Τα πολυμερικά νανοσωματίδια, δηλαδή νανοσωματίδια κατασκευασμένα από φυσικά ή συνθετικά πολυμερικά νανοϋλικά, εμφανίζουν μεγάλα ποσοστά συμβατότητας. Συγκεκριμένα τα νανοσωματίδια αλγινικού οξέος εμπίπτουν στην κατηγορία φυσικών πολυμερικών. Είναι γνωστά για την πολύ μικρή τοξικότητά τους και για την ικανότητα τους να εγκλείουν ουσίες και να τις απελευθερώνουν ελεγχόμενα. Τέτοιες ουσίες είναι η χρυσίνη, η οποία είναι φυσική φλαβόνη και διαθέτει πλήθος φαρμακευτικών ιδιοτήτων, όπως αντικαρκινικές ιδιότητες. Σκοπός της παρούσας πτυχιακής εργασίας είναι η μελέτη της συμβατότητας του νανοσυστήματος πολυμερικών νανοσωματιδίων αλγινικού οξέος με εγκλωβισμένη χρυσίνη με τα ερυθρά αιμοσφαίρια. Η αιμοσυμβατότητα των νανοσωματιδίων αξιολογήθηκε ως προς τα ποσοστά αιμόλυσης (λύση των ερυθροκυττάρων και απελευθέρωση της αιμοσφαιρίνης στο πλάσμα) και την μορφολογία των ερυθρών, μετά από επωάσεις του αίματος υγειών ανθρώπων με το παραπάνω νανοσύστημα. Συγκεκριμένα, έγινε αιματολογική ανάλυση και αξιολόγηση των δοτών, δοκιμασίες ωσμωτικής αντίστασης και κρυοαιμόλυσης, καθώς και χρώση Μay – Grumwald - Giemsa και μικροσκόπηση επιχρισμάτων αίματος πριν και μετά από τετράωρη επώαση με τα νανοσυστήματα. Από τα αποτελέσματα που προέκυψαν, συμπεραίνεται ότι το παραπάνω νανοσύστημα και τα επιμέρους τμήματα του δεν προκαλούν αιμόλυση, παρά μόνο κάποιες μικρές αυξήσεις του MCV και μικρές μειώσεις των MCH και MCHC εντός των φυσιολογικών ορίων. Ακόμη, παρατηρήθηκε ότι κατά την παρουσία του νανοσυστήματος και κυρίως του αλγινικού οξέος, τα ερυθοκύτταρα χάνουν την φυσιολογική μορφή τους και μετατρέπονται σε ακανθοκύτταρα σε μικρό ποσοστό, χωρίς αυτό να είναι ικανό να προκαλέσει ποικιλοκυττάρωση. Προκύπτει κατά αυτόν τον τρόπο ότι το νανοσύστημα είναι αιμοσυμβατό με τα ερυθρά αιμοσφαίρια.

Abstract

Nanoparticles are used for the prevention, diagnosis and treatment of diseases due to their ability to enclose substances such as pharmaceuticals. However, every new nanoparticle that is manufactured must be investigated for its biocompatibility and potential toxic effects on the body. The compatibility of nanoparticles with blood (hemocompatibility) is of great importance, as blood is the first tissue with which they come into contact upon entering the body. Polymeric nanoparticles, i.e. nanoparticles made of natural or synthetic polymeric nanomaterials, show high rates of compatibility. Specifically, alginic acid nanoparticles fall into the category of natural polymers. They are known for their very low toxicity and their ability to encapsulate substances and release them in a controlled manner. Such substances are chrysin, which is a natural flavone and has a number of medicinal properties, including anti-cancer properties. The purpose of this thesis is to study the compatibility of the nanosystem of alginic acid polymeric nanoparticles with encapsulated chrysin with red blood cells. The hemocompatibility of the nanoparticles was evaluated in terms of hemolysis rates (lysis of erythrocytes and release of hemoglobin into the plasma) and erythrocyte morphology, after incubating the blood of healthy people with the nanosystem. In particular, hematological analysis and evaluation of the donors, osmotic resistance and cryohemolysis tests, as well as May - Grumwald - Giemsa staining and microscopy of blood smears before and after a four-hour incubation with the nanosystem were performed. From the obtained results, it is concluded that the nanosystem and its individual parts do not cause hemolysis, except for some small increases in MCV and small decreases in MCH and MCHC within normal limits. Furthermore, it was observed that in the presence of the nanosystem, especially alginic acid, erythrocytes lose their normal shape and turn into acanthocytes to a small extent, without causing poikilocytosis. Thus, it appears that the nanosystem is hemocompatible with red blood cells.