Σύνθεση καινοτόμων υβριδικών νανοϋλικών ως νανοφορείς στη στοχευμένη θεραπεία του καρκίνου - Σαλβάνου, Ευαγγελία-Αλεξάνδρα (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Επιστήμης και Τεχνικής των Υλικών (ΙΙΙ), 2016)
Τα τελευταία χρόνια, η νανοτεχνολογία και οι σχετιζόμενες με αυτή επιστήμες αποτελούν διεθνώς έναν πυρήνα έντονων δραστηριοτήτων με πολυάριθμες εφαρμογές στις οποίες επικεντρώνεται πλήθος ερευνητικών προγραμμάτων και βιομηχανικών επενδύσεων. Η ανάγκη για την αντιμετώπιση ιατρικών προβλημάτων, όπως είναι ο καρκίνος, οδήγησε στην ανάγκη σύνθεσης νανοφορέων, με την οποία και ασχολείται το πεδίο της νανοϊατρικής. Οι νανοφορείς έχουν ως σκοπό τη στοχευμένη μεταφορά ενός φαρμάκου απευθείας στη νοσούσα περιοχή, εμποδίζοντας έτσι τις ανεπιθύμητες παρενέργειες των φαρμάκων και την ανεξέλεγκτη βιοδιανομή τους. Οι νανοφορείς αυτοί πρέπει να πληρούν πληθώρα προδιαγραφών, όπως η βιοαποικοδομησιμότητα και η μειωμένη τοξικότητα. Το κάθε σύστημα στοχευμένης αποδέσμευσης που κατασκευάζεται πρέπει να διαθέτει συγκεκριμένο μηχανισμό απελευθέρωσης του φαρμάκου, ο οποίος στην παρούσα εργασία εξαρτάται από τη διακύμανση του pH. Τα Πολυεδρικά Ολιγομερή Σιλκοξάνια (POSS) αποτέλεσαν τη βάση των πιθανών νανοφορέων που συντέθηκαν στα πλαίσια αυτής της εργασίας, λόγω τόσο των εξαιρετικών ιδιοτήτων, καθώς και δυνατοτήτων που διαθέτουν. Μια βασική ιδιότητα που είναι επίσης η τροποποίηση της επιφανείας τους με άλλες αλυσίδες μορίων. Η επιλογή της δοξορουβικίνης ως αντικαρκινικό φάρμακο επηρέασε την επιλογή της σύνθεσης για δύο λόγους: αφενός η δοξορουβικίνη αποτελεί μία από τις πιο ισχυρές αντικαρκινικές ουσίες, στοχεύοντας τύπους καρκίνου που εμφανίζονται σε πολύ μεγάλο ποσοστό. Αφετέρου η κετόνη του μορίου της μπορεί να αντιδράσει είτε με υδραζίνη σχηματίζοντας υδραζίδιο, είτε με αμίνη σχηματίζοντας ιμίνη. Η βασική ιδέα ήταν η 100% τροποποίηση του κυβικού βινυλο-POSS μορίου με υδραζίδιο με σκοπό τη μέγιστη σύζευξη του φαρμάκου σε ολόκληρο το μόριο. Η προσπάθεια αυτή όμως απέτυχε, καθώς το μόριο με υδραζίδιο σε όλες τις κορυφές ήταν αδιάλυτο στο νερό. Με αυτό το κριτήριο ακολούθησε η τροποποίηση με πιο υδρόφιλες ομάδες, όπως η Ο-(2-μερκαπτοαιθυλ)-Ο΄-μεθυλ-πολύ(αιθυλενογλυκόλη), η 1-θειογλυκερόλη και τέλος μια αμφιτεριονική ένωση. Στις ενώσεις πραγματοποιήθηκε μέτρηση του υδροδυναμικού όγκου, της κυτταροτοξικότητας, καθώς και εκτίμηση της σταθερότητας τους. Σε όλες τις παραπάνω ενώσεις υπήρξε δυσκολία λόγω μειωμένης διαλυτότητας ύστερα από τη δημιουργία του υδραζιδίου. Ταυτόχρονα πραγματοποιήθηκε σύνθεση και προσπάθεια βελτίωσης του αμινο-POSS. Ο απώτερος σκοπός ήταν ο ίδιος, η σύζευξη δηλαδή της δοξορουβικίνης με τη διαφορά ότι θα πραγματοποιούνταν μέσω του σχηματισμού ιμίνης. Η σύζευξη του φαρμάκου δεν είναι επιθυμητό να πραγματοποιηθεί με μια ουσία που δεν διαθέτει τις βέλτιστες πιθανές ιδιότητες. Συνεπώς, το αμινο-POSS που συντίθετο μέχρι τη στιγμή έναρξης της εργασίας, δεν ήταν κατάλληλος υποψήφιος. Τέλος, δεν ήταν δυνατή η ολοκλήρωση της εργασίας με τη σύζευξη της αντικαρκινικής ουσίας λόγω περιορισμένου χρόνου και μη εύρεσης του τέλειου υποψήφιου νανομεταφορέα.