Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 35-43.

Chlorophyll (Chl) is a promising natural photosensitizer (PS) in photodynamic treatment (PDT). To increase PDT effectiveness, mesoporous silica nanoparticles (MSNs) were chosen. The study intends to evaluate the synergistic efficacy of chlorophyll-loaded mesoporous silica nanoparticles (Chl-MSNs) and to investigate their potential toxicity in HepG2, MDA-MB-231, and HSF cell lines.
Chl-MSNs were prepared via the physical adsorption method. The morphology, size, and surface characteristics have been examined using TEM, DLS, and Zeta potential. MSNs and Chl-MSNs were characterized via the same techniques. HPLC was used to assess the encapsulation efficiency. At pH 7.4, the in vitro release experiment of Chl-MSNs was carried out. Chl, MSNs, and Chl-MSNs were applied on the three cell lines at different concentrations and subjected to red (650 nm) and blue (450–500 nm) lasers.
MSNs and Chl-MSNs’ sizes were 90.338 ± 38.49 nm and 123.84 ± 15.67 nm respectively, as obtained by TEM, the hydrodynamic diameter for MSNs (93.69±20.53nm) and Chl-MSNs (212.95±19.76 nm), and their zeta potential value -16.7 ± 2.19 mV and -18.84± 1.40 mV. The encapsulation efficiency of Chl-MSNs was 70%. Chl-MSNs displayed no toxicity in dark conditions but with great photostability under blue and red-light exposure. Furthermore, using Chl over Chl-MSNs has higher PDT efficiency against the tested cell lines.
Chl-MSNs have the potential to be an effective delivery system. PDT proved to be an essential technique in cancer treatment. Blue laser is recommended over red laser with Chl and MSNs in destroying cancer cells.

لكي تكون تقنية العلاج الضوئي الديناميكي فعالة، يلزم وجود محسس ضوئي طبيعي. يعتبر الكلوروفيل صبغة خضراء أساسية في النباتات التي يمكن استخدامها محسس ضوئي طبيعي واعد. ومع ذلك، بعتبر الكلوروفيل له عيوبًا عديدة، مثل ضعف الاستقرار في الظروف الفسيولوجية، مما يقلل من فعاليتها في العلاج الضوئي الديناميكي. وبالتالي، يجب تطوير وتحسين هذه التقنية بمساعدة التقنيات الأخرى. إحدى هذه التقنيات هي تقنية النانو تكنولوجي، والتي تعمل بشكل فعال كحامل توصيل للعوامل العلاجية، والتي تمارس تأثيرًا مثاليًا في علاج السرطان. نظرًا لخصائصها المفيدة ودورها كنظام نانوي محتمل، فقد حظيت جسيمات السيليكا النانوية المسامية باهتمام من مجموعة متنوعة من التطبيقات الطبية. تهدف الدراسة إلى إظهار الفعالية التآزرية للعلاج الضوئي الديناميكي مع تقنية النانو تكنولوجي في علاج السرطان، باستخدام جزيئات السيليكا النانوية المسامية والمحملة بالكلوروفيل (Chl-MSNs) للتحقق من السمية المحتملة في خطوط الخلايا السرطان الكبد(HepG2) والثدي (MDA-MB-231) وخط خلايا الجلد الطبيعية (HSF).
تم تحضير جزيئات السيليكا النانوية المسامية المحملة بالكلوروفيل (Chl-MSNs) عن طريق الامتزاز الفيزيائية. تم فحص الشكل والحجم وخصائص السطح باستخدام بعض القياسات لتوصيف المواد مثل: باستخدام المجهر الالكتروني النافذ (TEM), وتشتت الضوء الديناميكي (DLS), وإمكانات زيتا للتحقيق في الحجم والتشكل وخصائص السطح للتركيبات المحضرة. تم تقييم كفاءة التغليف باستخدام تقنية الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC). تم إجراء ملف إطلاق للمواد المحملة بالكلوروفيل (Chl-MSNs) في المختبر عند درجة الحموضة 7.4. تم تطبيق المواد المحضرة على خطوط الخلايا الثلاثة بتركيزات مختلفة ثم تم تعريضها لليزر الأحمر (650 نانومتر) والليزر الأزرق (450-500 نانومتر).
لقد اظهرت النتائج ان الشكل السطحي للتحضيرات له توزيعًا كرويًا متجانسًا الحجم حوالي 90.338 ± 38.49 و123.84 ± 15.67 نانومتر ويظهر أيضًا بنية متناظرة مع محاذاة مسامية منتظمة وتجميع ضئيل. وفقًا لقياسات زيتا المحتملة، فإن للتحضيرات لها شحنات سالبة بمتوسط قيم 16.7 ± 2.19 mV و -18.84± 1.40 mV مللي فولت، على التوالي. كانت كفاءة التغليف 70٪ للمواد المحملة بالكلوروفيل (Chl-MSNs). أظهرت تجربة خروج الكلوروفيل من المواد النانوية (Chl-MSNs) إطلاقًا في أول 30 دقيقة. لم يُظهر أي سمية في الظروف التي لم تتعرض للإشعاع عند استخدام المواد النانوية المحملة بالكلوروفيل، ولكن وجد ان هناك ثبات ضوئي كبير عند التعرض للضوء. وابضا فقد وجد أن استخدام الكلوروفيل بمفرده له فعالية أعلى بكثير من المواد النانوية المحملة بالكلوروفيل (Chl-MSNs) في وجود العلاج الضوئي الديناميكي ضد خطوط الخلايا السرطان الكبد (HepG2) والثدي (MDA-MB-231) وخط خلايا الجلد الطبيعية(HSF). وذلك لأن إشعاع الليزر يزيد من الامتصاص الخلوي وينتج الكثير من أنواع الأكسجين التفاعلية.
تخلص الرسالة إلى أن جزيئات السيليكا النانوية المسامية والمحملة بالكلوروفيل قد تكون مرشحًا فعالًا كنظام توصيل و ايضا لقد اثبت العلاج الضوئي الديناميكي أنه تقنية مهمة و عنصر أساسي في علاج السرطان. يوصى باستخدام الليزر الأزرق على الليزر الأحمر في وجود الكلوروفيل والمواد النانوية المحملة بالكلوروفيل في تدمير الخلايا السرطانية.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.