Journal of Ilam University of Medical Sciences

fa تهیه و بررسی زیستی نانوذرات مغناطیسی آهن پوشش داده شده با بیوپلیمر کیتوسان/آلژینات(Fe3O4/Alg/CS) Preparation and Biological Investigation of Iron Magnetic Nanoparticles Coated with Chitosan/Alginate Biopolymer (Fe3O4/Alg/CS) بیوتکنولوژی biotechnolohgy پژوهشي Research مقدمه: امروزه سرطان یکی از نگرانی‌‌های بخش سلامت در جوامع مدرن است. کاربرد نانو ذرات در علم پزشکی امکانات جدیدی را برای تشخیص، انتقال دارو، تصویربرداری تومور و درمان سرطان در انسان ایجاد نموده است. مهم‌‌ترین مشکل  در درمان سرطان به وسیله‌‌ی شیمی‌‌درمانی، عدم دسترسی به قسمت‌‌های مرکزی توده به علت خون‌‌رسانی کمتر آن است. هدف از انجام این پژوهش، بررسی میزان سمیت نانوذره‌‌ی اکسید آهن با پوشش بیو پلیمر کیتوسان/آلژینات بر روی سلول‌‌های سرطانی ملانوما (سلول‌‌های Hep G2) بود. مواد و روش ها: در این پژوهش نانوذرات مغناطیسی آهن با دو بیوپلیمر کیتوسان و آلژینات پوشش داده شد. اندازه و مورفولوژی سطح این نانوذرات توسط دستگاه اندازگیری سایز و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. همچنین اتصال گروه‌‌های عاملی کیتوسان و آلژینات به نانو ذرات مغناطیسی آهن توسط دستگاه طیف‌‌سنجی مادون قرمز بررسی شد. در این بررسی، با استفاده از نانو ذرات مغناطیسی آهن و نانوذرات اصلاح‌‌شده به‌‌مدت 24 ساعت تیمار‌‌شده و غلظت IC50 ترکیبات تخمین زده شد. خاصیت توکسیک این نانوذرات با تست MTT و رنگ آمیزی‌‌های آکریدین اورنج/ اتیدیوم بروماید مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته‌ها: بررسی عکس‌‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی و دستگاه اندازگیری سایز، به خوبی سایز 50 نانو متر برای نانوذرات آهن اصلاح-شده را نشان داد و همچنین شکل این نانوذرات کاملاً گرد و کروی مشاهده شد. بحث و نتیجه گیری: یافته‌‌های حاصل از بررسی‌‌های زیستی نانوذرات  قطعاً تأیید کننده‌‌ی پوشش‌‌دهی موثر نانوذرات بوسیله بیوپلیمرهای کیتوسان و آلژینات بود. همچنین یافته‌‌ها نشان داد که نانوذرات مغناطیسی آهن به‌‌طور وابسته به غلظت اثرات توکسیک بالاتری داشته و غلظت IC50 آنها حدود 134 میکرومولار بر میلی‌‌لیتر بود، در حالیکه نانوذرات پوشش‌‌دار شده به طور معنی‌‌داری اثرات توکسیک پایین‌‌تری داشته و در غلظت‌‌های25 میکرومولار بر میلی‌‌لیتر به پایین توکسیسیته معنی‌‌داری بر سلول‌‌های Hep G2 نداشتند. پوشش نانوذرات اکسی آهن به طور قابل ملاحظه‌‌ای، باعث کاهش غلظت سمیت آنها می‌‌گردد. Introduction: Today, cancer is one of the health concerns in modern societies. The use of nanoparticles in diagnosis, drug delivery, imaging, and cancer treatment has received much attention in medical sciences.   The most important problem when treating cancer with chemotherapy is the lack of access to the central parts of the mass due to its less blood supply. This study aimed to investigate the toxicity of iron oxide nanoparticles coated with biopolymer chitosan/alginate on melanoma cancer cells (Hep G2 cells). Material & Methods: In this research, magnetic iron nanoparticles were coated with two biopolymers, namely chitosan and alginate. The size and surface morphology of these nanoparticles were checked by size measuring device and scanning electron microscope. Moreover, the binding of functional groups of chitosan and alginate to iron magnetic nanoparticles was checked by an infrared spectrometer. In this study, magnetic iron nanoparticles and modified nanoparticles were treated for 24 hours and the IC50 concentration of the compounds was estimated. The toxic properties of these nanoparticles were evaluated by MTT test and acridine orange/ethidium bromide staining. Findings: After examining the photos of the scanning electron microscope and the size measuring device, the size of 50 nanometers was shown for the modified iron nanoparticles, and the shape of these nanoparticles was observed to be completely round and spherical. Discussion & Conclusion: The findings from the investigations of binanoparticles definitely confirmed the effective coating of nanoparticles by chitosan and alginate biopolymers. Furthermore, the findings showed that magnetic iron nanoparticles had higher toxic effects depending on the concentration and their IC50 concentration was about 134 µM/ml, while the coated nanoparticles had significantly lower toxic effects and did not have significant toxicity on Hep G2 cells at concentrations below 25 μM/ml. The coating of iron oxy nanoparticles significantly reduces their toxicity concentration. انتقال دارو, نانو ذرات مغناطیسی, سمیت سلولی, بیو پلیمر, کیتوسان Biopolymer, Cell toxicity, Chitosan, Drug Delivery, Magnetic nanoparticles 31 41 http://sjimu.medilam.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-7279-1&slc_lang=fa&sid=1 Elham Rostami الهام رستمی elhamrostami74@gmail.com 9600319475328460046674 9600319475328460046674 Yes Dept of Chemistry, Faculty of Science, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران Elham Hovazi الهام حویزی ehovazi@scu.ac.ir 9600319475328460046675 9600319475328460046675 No Dept of Biology, Faculty of Science, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran گروه زیست‌‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران