Design and characterization of gold and selenium nanoparticles as potential delivery systems of levodopa and dopamine

disertacija

• Naslov (hrvatski): Dizajn i karakterizacija nanočestica zlata i selena kao potencijanih sustava za dostavu levodope i dopamina
• Autor: Nikolina Kalčec
• Mentor: Ivana Vinković Vrček (mentor)
• Mentor: Frances Separovic https://orcid.org/0000-0002-6484-2763 (mentor)
• Član povjerenstva: Snežana Miljanić (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Maja Dutour Sikirić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Marko Močibob (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Kemijski odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2023-05-12, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija
• Univerzalna decimalna klasifikacija (UDC): 54 - Kemija. Kristalografija. Mineralogija

Sažetak

The development of new approaches in the treatment of Parkinson's disease presents a
challenge due to the presence of the blood-brain barrier, which hinders effective drug delivery
to the brain. Due to their unique physicochemical properties, nanoparticles have the potential
to improve conventional therapeutic approaches and enable targeted drug delivery across the
blood-brain barrier.
The main goal of this doctoral thesis was to synthesize and characterize differently
functionalized gold and selenium nanoparticles and to examine their interaction with
catechols (levodopa and dopamine) in order to design more effective and safer therapeutic
systems for Parkinson's disease. The process of drug binding to the nano-surface was
investigated using various spectroscopic, laser and microscopic methods, while the bloodbrain barrier permeability of prepared nano-systems was tested under in vitro settings.
The obtained results have provided a better understanding of the processes that occur during
the binding of catechol drugs to gold and selenium nanoparticles. This will potentially enable
the development of a nano-formulation with targeted drug delivery to the brain with the aim
of improving the therapy of Parkinson's disease.

Sažetak (hrvatski)

Razvoj novih pristupa u liječenju Parkinsonove bolesti predstavlja izazov zbog prisutnosti
krvno-moždane barijere koja otežava učinkovitu dostavu lijekova u mozak. Zahvaljujući
jedinstvenim fizikalno-kemijskim svojstvima, nanočestice imaju potencijal poboljšati
konvencionalne terapijske pristupe i omogućiti ciljanu isporuku lijekova preko krvnomoždane barijere.
Glavni cilj ovog doktorskog rada bio je sintetizirati i karakterizirati različito funkcionalizirane
nanočestice zlata i selena te ispitati njihovo međudjelovanje s kateholima (levodopa i
dopamin) u svrhu dizajniranja učinkovitijih i sigurnijih terapijskih sustava za liječenje
Parkinsonove bolesti. Proces vezanja lijekova na nano-površinu ispitivao se pomoću različitih
spektroskopskih, laserskih i mikroskopskih metoda, a zatim su se provela istraživanja
propusnosti krvno-moždane barijere za novopripravljene nanosustave u in vitro uvjetima.
Dobiveni rezultati omogućili su bolje razumijevanje procesa koji se događaju prilikom
vezanja lijekova kateholne strukture i novih nanočestica zlata i selena. Na taj način potiče se
razvoj nano-formulacija s ciljanom isporukom lijekova u mozak s ciljem poboljšanja terapije
za Parkinsonovu bolest.

• Ključne riječi: binding processes; dopamine; drug-delivery nanosystems; gold nanoparticles; levodopa; Parkinson's disease; selenium nanoparticles
• Ključne riječi (engleski): dopamin; levodopa; nanočestice selena; nanočestice zlata; nanosustavi za dostavu lijekova; Parkinsonova bolest
• Jezik: engleski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:400256
• Datum promocije: 2023
• Projekt: Šifra: PZS-2019-02-4323; Naziv: Siguran pristup za razvoj nano-sustava za ciljanu isporuku lijekova u mozak; Naziv: Safe-by-Design Approach for Development of Nano-Enabled-Delivery Systems to Target the Brain; Kratica: SENDER; Voditelj: Ivana Vinković Vrček; Pravna nadležnost: Hrvatska; Financijer: HRZZ; Linija financiranja: PZS
• Studijski program: Naziv: Kemija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: poslijediplomski doktorski; Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica znanosti, područje prirodnih znanosti, polje kemija (dr. sc.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Opseg: 141 str. ; 30 cm
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2023-06-12 10:25:00