Η επίδραση των νανοσωματιδιών στα λευκά αιμοσφαίρια

Μελέτης, Ευάγγελος

The effect of nanoparticles to white blood cells

Πτυχιακή εργασία

Author

Μελέτης, Ευάγγελος

Date

2024-10-18

Advisor

Fortis, Sotirios

Πτυχιακή εργασία (3.697Mb)

Keywords

Νανοσωματίδιο ; Αλγινικό οξύ ; Χρυσίνη ; Αιμοσυμβατότητα ; Λευκά αιμοσφαίρια ; Χορήγηση φαρμάκων ; Nanoparticle ; Alginic acid ; Chrysin ; Hemocompatibility ; White blood cells ; Drug delivery

Abstract

Η παρούσα εργασία μελετά τη βιωσιμότητα των λευκών αιμοσφαιρίων μετά την έκθεση τους σε νανοσωματίδια, τα οποία ενδέχεται να χρησιμοποιηθούν ως φορείς φαρμάκων. Αναλυτικότερα, εστιάζει στην επίδραση νανοσωματιδίων αλγινικού οξέος και της πολυφαινολικής ένωσης χρυσίνης, είτε ως ελεύθερη ουσία είτε ως σύμπλοκο με τα νανοσωματίδια. Το αλγινικό οξύ, φυσικό βιοπολυμερές από φύκη, θεωρείται ιδανικό  λόγω της βιοσυμβατότητας και χαμηλής τοξικότητάς του. Η χρυσίνη, φυσικό φλαβονοειδές με εξαιρετικές ιδιότητες, έχει περιορισμένη βιοδιαθεσιμότητα, αλλά τα σύμπλοκα της με νανοσωματίδια είναι ικανά να αυξήσουν την αποτελεσματικότητας της.   Στόχος της εργασίας ήταν η αξιολόγηση της επίδρασης της χρυσίνης και των νανοσωματιδίων αλγινικού οξέος στα λευκά αιμοσφαίρια. Η μεθοδολογία της έρευνας συνδύασε πρωτόκολλα απομόνωσης και καλλιέργειας λευκοκυττάρων, κυτταρομετρίας ροής και μικροσκόπησης. Μελετήθηκαν δείγματα υγιών ατόμων, ώστε να εκτιμηθεί η απόπτωση και οι πιθανές φαινοτυπικές αλλοιώσεις των λευκών αιμοσφαιρίων εξαιτίας της αλληλοεπίδρασης τους με τα νανοσυστήματα. Πιο συγκεκριμένα, με κυτταρομετρία ροής μετρήθηκαν τα επίπεδα απόπτωσης των υποπληθυσμών των λευκοκυττάρων ύστερα από επώαση με τα νανοσυστήματα, ενώ πραγματοποιήθηκε μικροσκοπική παρατήρηση για πιθανές φαινοτυπικές αλλοιώσεις.  Τα αποτελέσματα της έρευνας υποστηρίζουν πως η επίδραση των νανοσυστημάτων διαφέρει στα λευκοκύτταρα ανάλογα με τον κυτταρικό υποπληθυσμό. Η βιωσιμότητα των κοκκιοκυττάρων φαίνεται να επηρεάζεται περισσότερο από εκείνη των λεμφοκυττάρων και μονοκυττάρων μετά από επώαση με τα νανοσυστήματα. Τέλος μετά την επώαση με κάποια από τα νανοσυστήματα παρατηρήθηκε αποκοκκίωση κοκκιοκυττάρων και παρουσιάστηκαν NETs.

Abstract

This study investigates the viability of white blood cells after exposure to nanoparticles, which may potentially be used as drug carriers. Specifically, it focuses on the effect of alginic acid nanoparticles and the polyphenolic compound chrysin, either as a free substance or as a complex with nanoparticles. Alginic acid, a natural biopolymer derived from algae, is considered ideal due to its biocompatibility and low toxicity. Chrysin, a natural flavonoid with remarkable properties, has limited bioavailability, but her complexes with nanoparticles can enhance her efficacy. The aim of the study was to evaluate the effect of chrysin and alginic acid nanoparticles on white blood cells. The research methodology combined protocols for leukocyte isolation and culture, flow cytometry, and microscopy. Samples from healthy individuals were studied to assess apoptosis and possible phenotypic alterations in white blood cells due to their interaction with the nanosystems. Specifically, flow cytometry was used to measure the apoptosis levels in leukocyte subpopulations after incubation with the nanosystems, while microscopic observation was conducted for potential phenotypic changes. The research results suggest that the impact of the nanosystems varies among white blood cell subpopulations. The viability of granulocytes appears to be more affected than that of lymphocytes and monocytes after incubation with the nanosystems. Finally, after incubation with some of the nanosystems, granulocyte degranulation was observed, and NETs were formed.