Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2025.

Bibliography: pages 90-113.

This thesis presents the development of a novel dual-metal nanoparticle-
based drug delivery system that integrates silver and iron oxide nanoparticles
within a mesoporous silica matrix. Iron oxide nanoparticles were synthesized
through a green route using curcumin as an eco-friendly reducing agent and
subsequently coated with mesoporous silica, while silver nanoparticles were
deposited on the silica surface. The integration of these distinct synthesis
strategies yielded a robust hybrid nanostructure (Ag/Fe-MSNPs) exhibiting
multifunctional and tunable characteristics.
The mesoporous silica shell provided excellent structural stability and a
highly porous framework for efficient drug loading and controlled release.
Ciprofloxacin was successfully incorporated into the hybrid system (Ag/Fe-
MSNPs@Cipro), demonstrating its suitability as a targeted drug delivery
platform. Biological evaluations confirmed the dual functionality of the
nanocarrier, revealing strong antioxidant and antimicrobial activities, as well as
notable anticancer potential. The synergistic contribution of silver’s
antimicrobial potency and iron oxide’s magnetic and antioxidant properties
enhanced the system’s overall therapeutic efficacy.
Furthermore, in vitro studies indicated that the nanocarrier exhibited
significant cytotoxic effects against cancer cells, particularly MCF7 breast cancer
cells. The combination of green synthesis, dual-metal incorporation, and
mesoporous design underscores the novelty of this approach, offering a
sustainable and versatile platform for controlled and targeted drug delivery.
Overall, the Ag/Fe-MSNPs system demonstrates promising potential for
applications in combating infectious diseases and cancer therapy.

تتناول هذه الرسالة تطوير نظام جديد وفعال لتوصيل الدواء يعتمد على جسيمات نانوية معدنية مزدوجة مكونة من الفضة وأكسيد الحديد داخل مصفوفة من السيليكا المسامية. تم تحضير جسيمات أكسيد الحديد باستخدام طريقة صديقة للبيئة تعتمد على الكركمين كعامل اختزال طبيعي، ثم تغليفها بطبقة من السيليكا المسامية، بينما تم ترسيب جسيمات الفضة مباشرة على سطح الجسيمات النانوية. أسفر هذا الدمج بين تقنيات التخليق المختلفة عن تكوين بنية نانوية هجينة مستقرة تتمتع بخصائص متعددة الوظائف.

تلعب السيليكا المسامية دورًا أساسيًا في تثبيت البنية النانوية، كما توفر هيكلًا مساميًا قابلًا للتعديل يسمح بتحميل كميات كبيرة من الدواء وإطلاقه بشكل متحكم فيه. وقد تم تحميل دواء السيبروفلوكساسين بنجاح داخل النظام المطوّر، مما أظهر فاعلية كبيرة كنظام لتوصيل الدواء بشكل موجه. أظهرت الجسيمات النانوية المغلفة بأكسيد الحديد نشاطًا مضادًا للأكسدة بنسبة قاربت تسعين بالمئة، متفوقة على مضادات الأكسدة التقليدية، بينما حافظت الصيغة المحملة بالدواء على نشاط بنسبة سبعة وثلاثين بالمئة. أما الجسيمات المعالجة بالفضة فقد أظهرت نشاطًا بنسبة سبعة وعشرين بالمئة، ارتفعت إلى سبعين بالمئة بعد تحميل السيبروفلوكساسين.

كما أثبتت اختبارات النشاط المضاد للميكروبات فعالية واسعة النطاق للنظام، حيث أظهرت الجسيمات المحملة بالدواء مناطق تثبيط واضحة ضد بكتيريا الإشريكية القولونية والبكتيريا العنقودية الذهبية. ساهم دمج الفضة مع أكسيد الحديد في تعزيز الفعالية المضادة للميكروبات، فضلًا عن إمكانية التوجيه المغناطيسي. علاوة على ذلك، أظهرت الدراسات الخلوية أن النظام المطوّر يمتلك تأثيرًا سامًا واضحًا على الخلايا السرطانية، خاصة خلايا سرطان الثدي، مما يبرز إمكانيته في التطبيقات العلاجية ضد السرطان والأمراض المعدية.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.