Nanostructuri inteligente țintite încărcate cu principii active antitumorale de tip triterpenic, utilizate în terapia hipertermiei magnetice

Etapa 1 – Fabricarea, caracterizarea fizico-chimică şi impactul biologic al extractelor de Taxus baccata L. și Trametes versicolor L. respectiv al nanoparticulelor magnetice de oxizi de fier, obţinute  prin sinteză verde, pornind de la aceste extracte

Activitatea 1.1. Prepararea şi screeningul fizico-chimic şi nutraceutic al extractelor etanolice/hidroalcoolice din Taxus baccata L. și Trametes versicolor L., precum și al unui extract rezultat din combinația celor două produse vegetale naturale
– preparare extracte naturale, pe baza de alcool şi pe bază de amestec alcool:apă, din Taxus baccata L. şi Trametes versicolor;
– prepararea unui amestec rezultat din cele două extracte vegetale, atât pe bază de alcool cât şi pe bază de alcool:apă;
– caracterizarea fizico-chimică şi nutraceutică a extractelor vegetale naturale obţinute (activitate antioxidantă, determinarea conţinutului totali de polifenoli, activitate antimicrobiană, activitate antitumorală in vitro şi activitate antiiritantă in ovo);

Activitatea 1.2. Sinteza verde a nanoparticulelor magnetice de oxizi de fier și caracterizarea fizico-chimică a acestora
– obţinerea nanoparticulelor de oxizi de fier, prin sinteză verde, pornind de la extractele vegetale; urmate de caracterizarea fizico-chimică a acestora, în vederea îmbunătăţirii capacităţii de absorpţie specifică;

Activitatea 1.3. Impactul biologic in vitro al extractelor obținute și al nanoparticulelor magnetice de oxizi de fier preparate din extracte, prin sinteză verde, atât pe linii celulare sănătoase cât şi tumorale
– evaluarea in vitro a extractelor și a nanoparticulelor magnetice verzi, pe două linii celulare umane sănătoase (celule epiteliale alveolare și hepatocite umane);
– evaluarea in vitro a efectului antitumoral manifestat de extracte, precum și de nanoparticulele magnetice verzi, pe linii celulare tumorale pulmonare umane și carcinom hepatocelular;

Activitatea 1.4. Expunerea la hipertermie magnetică a liniilor celulare tumorale tratate cu nanoparticule magnetice verzi, pentru a evalua eficacitatea hipertermică
– testarea ratei de absorptie specifică SAR, a nanoparticulelor de oxizi de fier sintetizate, prin expunerea acestora la hipertermie magnetică, după ce au fost aplicate în prealabil pe celulele tumorale de cancer de plămân respectiv ficat;

Activitatea 1.5. Evaluarea nivelului de biosecuritate al nanoparticulelor magnetice verzi pe modele 3D de microțesuturi funcționale umane
– determinarea pofilului de biosiguranţă al nanoparticulelor magnetice verzi, pe modele 3D de microţesuturi bronhice (EpiAirway^TM), respectiv pe o cultură 3D a barierei aer-sange obţinută din celule epiteliale alveolare, celule endoteliale pulmonare şi fribroblaste (EpiAlveolar^TM), atât înainte de expunerea modelelor 3D tratate la hipertermie magnetică cât şi după expunere.

Etapa 2 – Fabricarea, caracterizarea fizico-chimică şi impactul biologic al unor nanoformulări magnetice de tip hidrogel, prin încărcarea nanoparticulelor magnetice verzi cu principii active antitumorale de tip triterpenic

Activitatea 2.1. Prepararea şi caracterizarea fizico-chimică a hidrogelurilor magnetice pe baza de nanoparticule magnetice obtinute prin sinteza verde
– testarea hidrogelurilor în ceea ce priveşte capacitatea de încărcare a agentului tumoral pe suprafaţa nanoparticulelor, respectiv a eficienţei de eliberare ţintită a compusului antitumoral;
– determinarea diametrului hidrodinamic, al stabilităţii coloidale, a potenţialului zeta, respectiv determinarea morfologiei şi structurii hidrogelurilor prin microscopie electronică;

Activitatea 2.2. Evaluarea biologică in vitro a nanoformulărilor de tip hidrogel magnetic atât pe linii celulare umane sănătoase, cât şi pe linii celulare umane tumorale
– testarea in vitro a nanoformulărilor de tip hidrogel, formate din nanoparticule magnetice verzi, pe linii celulare umane sănătoase (celule epiteliale alveolare și hepatocite umane);
– testarea antitumorală in vitro a hidrogelurilor magnetice preparate, pe linii celulare tumorale umane de plămân şi ficat (hepatocarcinom);

Activitatea 2.3. Expunerea celulelor tumorale tratate cu hidrogeluri magnetice, la hipertermie magnetică
– investigarea ratei de absorpţie specifică a hidrogelurilor magnetice preparate, prin expunerea acestora la hipertermie magnetică, pentru a investiga cantitatea de căldură eliberată de nanoparticulele magnetice verzi;

Activitatea 2.4. Evaluarea nivelului de biosecuritate a nanoformulărilor magnetice de tip hidrogel pe modele funcţionale umane 3D
– determinarea profilului de biosecuritate al nanoformulărilor magnetice preparate, pe modele 3D de microţesuturi bronhice (EpiAirway^TM), respectiv pe o cultură 3D a barierei aer-sânge obţinută din celule epiteliale alveolare, celule endoteliale pulmonare şi fribroblaste (EpiAlveolar^TM), atât înainte de expunerea modelelor 3D tratate la hipertermie magnetică cât şi după expunere.