Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 46-54.

Background: Radiotherapy (RT) is one of the primary cancer treatment methods.
Radiosensitizers are used to enhance RT and protect healthy tissue. Heavy metals
have been studied as radiosensitizers. Thus, Iron oxide and iron oxide/silver
nanoparticles have been the main subjects of this investigation
Materials and methods: A simple honey-based synthesis of iron (IONPs) and iron-
silver bimetallic nanoparticles (IO@AgNPs) were prepared followed by
characterization with transmission electron microscope (TEM), absorption spectra,
vibrating sample magnetometer (VSM) and X-ray diffraction (XRD). Additionally,
Ehrlich carcinoma was induced in 30 adult BALB/c mice and divided into 6 groups.
Mice of group G1 were not treated with nanoparticles or exposed to irradiation
(control group), group G2 and G3 were treated with IONPs and IO@AgNPs
respectively. Mice of group G4 were exposed to a high dose of gamma radiation
(HRD) (12 Gy). Groups G5 and G6 were treated with IONPs and IO@AgNPs
followed by exposure to a low dose of gamma radiation (LRD) (6 Gy) respectively.
The impact of NP on the treatment protocol was evaluated by checking tumor
growth, DNA damage, and level of oxidative stress in addition to investigating tumor
histopathology. Additional research on the toxicity of this protocol was also
evaluated by looking at the liver's cytotoxicity.
Results: When compared to HRD therapy, combination therapy (bimetallic NPs and
LRD) significantly increased DNA damage by about 75% while having a stronger
efficacy in slowing Ehrlich tumor growth (at the end of treatment protocol) by about
45%. Regarding the biosafety concern, mice treated with combination therapy
showed lower Alanine Aminotransferase (ALT) levels in their liver tissues by about
half the value of HRD.
Conclusions: IO@AgNPs enhanced the therapeutic effect of low-dose radiation and
increased the efficacy of treating Ehrlich tumors with the least amount of harm to
normal tissues as compared to high radiation dosage therapy.

يعد العلاج الإشعاعي (RT) هو أحد طرق علاج السرطان الأولية. تستخدم المحسّنات الإشعاعية لتعزيز العلاج الإشعاعي وحماية الأنسجة السليمة. وقد تمت دراسة المعادن الثقيلة كمحسّنات إشعاعية. وبالتالي ، كان أكسيد الحديد وأكسيد الحديد مع الفضة النانوميترية الموضوعات الرئيسية لهذا البحث.
تم تحضير الجسيمات النانوميترية بطرق بسيطة باستخدام العسل متبوعًا بالتوصيف باستخدام المجهر الإلكتروني (TEM)، وأطياف الامتصاص ، ومقياس مغناطيسي العينة الاهتزازي (VSM) وحيود الأشعة السينية ( XRD). بالإضافة إلى ذلك، تم إحداث سرطان إيرليخ في 30 فأرًا بالغًا من نوع BALB /c وتم تقسيمه إلى ستة مجموعات.
لم تعالج فئران المجموعة الاولى بالجسيمات النانوميترية أو تعرضت للإشعاع، وعولجت المجموعة الثانية والثالثة باستخدام IONPs وIO @ AgNPs على التوالي. بينما تعرضت فئران المجموعة الرابعه لجرعة عالية من أشعة جاما (HRD) (12 Gy). تم علاج المجموعتين الخامسه والسادسة بـ IONPs و IO @ AgNPs متبوعًا بالتعرض لجرعة منخفضة من أشعة جاما (LRD) (6 Gy) على التوالي. تم تقييم تأثير NP على بروتوكول العلاج من خلال التحقق من نمو الورم، وتلف الحمض النووي، ومستوى الإجهاد التأكسدي بالإضافة إلى التحقيق في تشريح الورم. تم أيضًا تقييم الأبحاث الإضافية حول سمية هذا البروتوكول من خلال النظر في مقدار الضرر على خلايا السمية للكبد.
عند مقارنة مجموعة الفئران التي تم حقنها بجزيئات الحديد والفضة النانوميترية مع التعرض لجرعة اشعاع منخفضه (IO@AgNPs + LRD) بمجموعة الفئران التي تعرضت لجرعة عالية من الاشعاع (HRD)، أدى العلاج بمركب IO@AgNPs + LRD إلى زيادة كبيرة في تلف الحمض النووي بنسبة 75٪ مع وجود فعالية أقوى في إبطاء نمو ورم إيرليش (في نهاية بروتوكول العلاج) بنحو 45٪.
فيما يتعلق بمخاوف السلامة الحيوية، أظهرت الفئران التي عولجت بالعلاج المركب مستويات أقل من انزيم الكبدALT)) في أنسجة الكبد بنحو نصف القيمة مقارنة بمجموعة ال(HRD).
تدل هذه الرسالة على ان جزيئات الحديد والفضة النانوميترية قد عززت التأثير العلاجي لجرعة منخفضة من الإشعاع وزادت من فعالية علاج أورام إيرليش بأقل قدر من الضرر للأنسجة الطبيعية مقارنة بجرعات الإشعاع العالية .

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.