BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem
Gewählte Dissertation:
Noga Gal
(2018):
Superparamagnetic Iron Oxide Core- shell Nanoparticles;
Stability and Interactions in Biological Environments.
Dissertation - Institut für Biologisch inspirierte Materialien,
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 208.
UB BOKU
obvsg
FullText
- Abstract:
- Eisenoxid-Nanopartikel (SPION) mit hydrodynamischen Durchmessern unter 30 nm sind von Interesse für viele (medizinische) Anwendungen auf Grund ihrer Biokompatibilität in Kombination mit Superparamagnetismus. Das Verständnis zwischen kolloidalen Eigenschaften der SPION und ihrem Verhalten in vivo ist niedrig. Dies lässt sich auf einem Mangel an wohldefinierten Modellsystemen und umfassender Charakterisierung der Wechselwirkungen von SPION mit biologischen Kolloiden zurückführen. Wohldefinierte Eisenoxid/Poly(ethylenglykol) Nanopartikel mit unterschiedlichen Kerngrößen wurden auf ihre Wechselwirkung mit Biomolekülen und Zellen mittels QCM-D, Kalorimetrie, in vitro Tests der Toxizität, Diffusion durch Zellschichten und Zellaufnahme charakterisiert. Eine schwache Korrelation zwischen Kerngröße und der Wechselwirkung mit Proteinen, Lipidmembranen und Zell-Aktivität wurde gefunden. Diese resultiert aus der höheren Krümmung für kleine Kerngrößen, welche in einer dünneren, weniger dichten Polymerschale resultiert. Die Untersuchung von SPION mit thermoresponsiven Poly(2-alkyloxazolin)en konnte den Zusammenhang zwischen dichter Polymerschale und hoher kolloidaler Stabilität bestätigen, welche mit der niedrigen Zellaufnahme korreliert und den Einfluss der Hydratisierung auf die (steuerbare) kolloidale Stabilität und damit auf die Zellaufnahme demonstriert. Als letztes System wurden fluoreszente Polymersome, mit in der Membran eingebetteten, hydrophoben SPION, untersucht um die Aufnahme dieser Vesikel in die Zellen über das Lysosom zu verfolgen. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Kombination von wohldefinierten Nanopartikeln mit einer Vielzahl an Charakterisierungsmethoden neue Einblicke in das Verhalten von Polymer-gegrafteten Nanopartikeln in biologischen Dispersionen liefert. Die gewonnenen Erkenntnisse zeichnen ein optimistisches Bild diese Partikel mit einem steuerbaren Verhalten im Besonderen für in vivo Anwendungen zu designen und zu synthetisieren.
- Betreuer: Reimhult Erik
- 1. Berater: Kasper Cornelia
- 2. Berater: Sleytr Uwe B.