Ahmed Hosny Allam Hussein, <br/><br/>
Modified photoactive chitosan nanoparticles as carrier system for PDT :   In-vitro study / 
 جسيمات الكيتوزان النانوية المعدلة و النشطة ضوئيا كنظام حامل في العلاج الديناميكي الضوئي 
by Ahmed Hosny Allam Hussein ; Supervisions Prof. Dr. Souad Ahmed Farghaly Elfeky, Prof. Dr. Walid Tawfik Younis, Prof. Dr. Ahmed Mohamed Fahmy.   
 - 140 pages :   illustrations ;   25 cm. +   CD. 
<br/><br/>Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2025. 
<br/><br/>Bibliography: pages 119-127. 
<br/><br/>  This study presents the development and evaluation of an innovative <br/>nanocomposite system for targeted photodynamic therapy (PDT) in breast and <br/>liver cancers. The novel approach combines chitosan nanoparticles coated <br/>with pheophorbide-a as a photosensitizer and folic acid as a targeting moiety <br/>(P@C-F) to enhance PDT selectivity and efficacy while minimizing side <br/>effects on healthy tissues. P@C-F nanocomposites were synthesized via ionic <br/>gelation and extensively characterized using FT-IR, TEM, UV-vis <br/>spectroscopy, HPLC, and zeta potential analysis. Results revealed spherical <br/>nanoparticles (20-30 nm) with strong blue light absorption (405 nm) and high <br/>colloidal stability, ideal for cellular uptake and photodynamic activation. <br/>Comprehensive in vitro evaluations were conducted on MCF7, T-47D, MDA-<br/>MB-231 breast cancer cells and HepG2 liver cancer cells. Rapid cellular <br/>internalization was observed, likely via folate receptor-mediated endocytosis. <br/>Cytotoxicity assays demonstrated modest dark toxicity (IC50: 122.74-217.27 <br/>µg/mL after 24 hours) but significant phototoxicity upon 405 nm laser <br/>irradiation, with 50% cytotoxicity achieved at half the IC50 concentration <br/>across all cell lines. Mechanistic studies revealed apoptosis as the predominant <br/>cell death mode, evidenced by morphological changes and decreased BCL-2 <br/>gene expression. Significantly increased Reactive-oxygen-species (ROS) <br/>production in irradiated cells confirmed the photodynamic mechanism of <br/>P@C-F. These findings highlight the potential of P@C-F nanocomposites in <br/>enhancing PDT effectiveness through targeted delivery and controlled <br/>activation. The study provides a strong foundation for future research, <br/>including in vivo efficacy studies, treatment parameter optimization, and <br/>exploration of combination therapies. By addressing limitations of conventional PDT, this novel nanocomposite system represents a promising <br/>advancement in cancer treatment strategies, potentially offering improved <br/>outcomes for cancer patients  تقدم هذه الدراسة تطوير وتقييم نظام نانوي مركب مبتكر للعلاج الضوئي الديناميكي الموجه (PDT) في سرطانات الثدي والكبد. يجمع هذا النهج الجديد بين جسيمات نانوية من الكيتوزان مغلفة بمادة فيوفوربيد-أ كمحسس ضوئي وحمض الفوليك كجزء موجه (P@C-F) لتعزيز انتقائية وفعالية العلاج الضوئي الديناميكي مع تقليل الآثار الجانبية على الأنسجة السليمة. تم تصنيع المركبات النانوية P@C-F عبر التجليد الأيوني، وتم توصيفها بشكل مكثف باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FT-IR)، والمجهر الإلكتروني النافذ (TEM)، ومطيافية الأشعة فوق البنفسجية والمرئية (UV-vis)، والكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC)، وتحليل جهد زيتا. كشفت النتائج عن جسيمات نانوية كروية (20-30 نانومتر) ذات امتصاص قوي للضوء الأزرق (405 نانومتر) واستقرار غرواني عالٍ، مما يجعلها مثالية للامتصاص الخلوي والتنشيط الضوئي الديناميكي. أُجريت تقييمات شاملة في المختبر على خلايا سرطان الثدي MCF7 وT-47D وMDA-<br/>MB-231 وخلايا سرطان الكبد HepG2. لوحظ امتصاص خلوي سريع، يُرجح أنه عبر الإدخال الخلوي بوساطة مستقبلات حمض الفوليك.<br/>أظهرت فحوصات السمية الخلوية سمية معتدلة في الظلام (IC50: 122.74-217.27 ميكروغرام/مل بعد 24 ساعة)، ولكن سمية ضوئية كبيرة عند التعرض لأشعة ليزر بطول موجي 405 نانومتر، حيث بلغت السمية الخلوية 50% عند نصف تركيز IC50 في جميع خطوط الخلايا. كشفت الدراسات الآلية أن الاستماتة هي نمط موت الخلايا السائد، ويتضح ذلك من خلال التغيرات المورفولوجية وانخفاض التعبير الجيني لـ BCL-2. أكد الارتفاع الكبير في إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) في الخلايا المُشععة الآلية الديناميكية الضوئية لـ P@C-F. تُبرز هذه النتائج إمكانات مركبات P@C-F النانوية في تعزيز فعالية العلاج الضوئي الديناميكي من خلال التوصيل المُوجَّه والتنشيط المُتحكَّم به. تُوفِّر هذه الدراسة أساسًا متينًا للبحوث المستقبلية، بما في ذلك دراسات الفعالية في الجسم الحي، وتحسين معايير العلاج، واستكشاف العلاجات المُركَّبة. من خلال معالجة قيود العلاج الضوئي الديناميكي التقليدي، يُمثِّل هذا النظام النانوي المُركَّب الجديد تقدمًا واعدًا في استراتيجيات علاج السرطان، مما قد يُوفِّر نتائج أفضل لمرضى السرطان. 
<br/><br/>
<br/><br/><br/>Text in English and abstract in Arabic & English. 
<br/><br/><label>Subjects--Topical Terms: </label><br/>‪‪Photoelectrochemistry<br/>الكيمياء والبيولوجيا الضوئية
<br/><br/><label>Subjects--Index Terms: </label>Photodynamic-therapy  Breast and Liver Cancer  Nanocarriers  Folic Acid  pheophorbide-a  العلاج الديناميكي الضوئي  سرطان الثدي والكبد 
<br/><br/><label>Dewey Class. No.: </label>‪541.35