- / -

- / -

Τα δομικά χαρακτηριστικά των μαγνητικών κολλοειδών με βάση το οξείδιο του σιδήρου είναι ιδιαίτερα σημαντικά κατά την χρήση τους σε βιοϊατρικές εφαρμογές όπως η απεικόνιση σε μαγνητικό τομογράφο (MRI), η μεταφορά φαρμάκων, η μαγνητική υπερθερμία και στόχευση. Ιδιαίτερα για την μαγνητική στόχευση, η αύξηση της μαγνήτισης κορεσμού των κολλοειδών είναι ιδιαίτερης σημασίας. Συνεπώς, η μελέτη της σχέσης δομής-ιδιοτήτων είναι απαραίτητη για την περαιτέρω βελτίωση της απόδοσης των εν λόγω συστημάτων στις προαναφερθείσες εφαρμογές. Με στόχο τη βελτίωση της μαγνήτισης κορεσμού αυτών των υλικών έχει μελετηθεί στο παρελθόν μια στρατηγική αντικατάστασης ενός ποσοστού ιόντων σιδήρου στη δομή του νανοκρυστάλλου με άλλα μεταλλικά ιόντα. Οι μελέτες αυτές έχουν δείξει πως αναλόγως της συνθετικής πορείας άλλοτε επιτυγχάνεται το επιθυμητό αποτέλεσμα και άλλοτε όχι. Σε αυτά τα πλαίσια, σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η εφαρμογή αυτής της στρατηγικής σε μία συνθετική πορεία ανάπτυξης μαγνητικών νανοκολλοειδών στην οποία δεν έχει εκτιμηθεί μέχρι τώρα η επιτυχία της. Το ενδιαφέρον έγκειται στο γεγονός ότι η συγκεκριμένη συνθετική πορεία οδηγεί σε νανοκρυσταλλίτες οξειδίου του σιδήρου με αυξημένες μαγνητικές ιδιότητες σε σχέση με τη βιβλιογραφία, οι οποίες θα μπορούσαν (πιθανώς) να βελτιωθούν ακόμα περισσότερο με μερική ιοντική αντικατάσταση. Τα νανοκολλοειδή παρασκευάστηκαν με την μέθοδο της υδρολυτικής αλκαλικής καταβύθισης από μία πρόδρομη ένωση σιδήρου (FeCl2 ή FeSO4), με προσμίξεις διαφόρων αναλογιών με Zn(Cl2/SO4) ή Mn(Cl2/SO4). Η χημική τροποποίηση της επιφάνειας των μαγνητικών νανοκολλοειδών έγινε με στοχευμένη προσθήκη του φυσικού βιοπολυμερούς του αλγινικού νατρίου κατά τη διαδικασία κρυστάλλωσης του ανόργανου μαγνητικού πυρήνα. Η μελέτη των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών και της δομής των νανοφορέων πραγματοποιήθηκε με την χρήση των παρακάτω αναλυτικών τεχνικών: Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Σάρωσης (SEM) σε συνδυασμό με Φασματομετρία Ενεργειακής Διασποράς Ακτινοβολίας-X (EDS), Περίθλαση Ακτινοβολίας-X (XRD), Θερμοσταθμική Ανάλυση (TGA), Δυναμική Σκέδαση Φωτός (DLS), Ηλεκτροκινητικές Μετρήσεις, Μαγνητομετρία Δονούμενου Δείγματος (VSM), Μαγνητοφόρηση και Μαγνητική Υπερθερμία Δείγματος. / Structural characteristics of magnetic ferrite nanocolloids are particularly important in biomedical applications such as magnetic resonance imaging (MRI), drug delivery, magnetic hyperthermia and targeting. Particularly about magnetic targeting, increasing saturation magnetization is crucial. Therefore, studying the structure-properties relation of colloids is necessary, in order to improve further the performance of these systems in the above applications. In order to enhance the saturation magnetization of those materials, substitution of a percentage of iron ions in the structure of the nanocrystal with other metal ions has been previously studied. Results have shown that the desired properties are obtained under certain circumstances, depending on the synthetic route. Within this frame, the goal of the present work is to test this strategy on a synthetic route which has not been so far evaluated. The interest lies in the fact that this synthetic route leads to iron oxide nanocrystallites with increased magnetic properties compared to the literature, which could (possibly) be further improved with partial ionic replacement. Nanocolloids were synthesized by hydrolytic alkaline precipitation from a single iron molecular precursor (FeCl2 or FeSO4), doped at different ratios with Zn(Cl2/SO4) or Mn(Cl2/SO4). The surface modification of the magnetic nanocolloids was performed by in-situ grafting of the natural biopolymer of sodium alginate, during the crystallization process of the inorganic magnetic core. The evaluation of the structural, magnetic and physicochemical characteristics of the nanocarriers was performed with the use of the following analytical techniques: Scanning Electron Microscopy (SEM) in conjunction with Energy-Dispersive X-Ray Spectrometry (EDS), X-Ray Diffraction (XRD), Thermal Gravimetric Analysis (TGA), Dynamic Light Scattering (DLS), Electrokinetic Measurements, Vibrating Sample Magnetometer (VSM), Magnetophoresis and Magnetic Hyperthermia of the Sample.

O ψευδάργυρος -Zn ελέγχει τον μεταβολισμό των λιπιδίων και γλυκόζης μέσω Ζn-μεταγραφικών παραγόντων. Δίαιτες υψηλών λιπαρών οδηγούν στην ενδοκυτταρική συσσώρευση ελευθέρων ριζών, μειώνουν την μεταγραφική έκφραση των εκκαθαριστών τους και την ενεργότητα αντιοξειδωτικών ενζύμων και οδηγούν σε μεταβολικό σύνδρομο. Οι πρωτεϊνες του θερμικού shock (Heat shock proteins-HSP) παίζουν σημαντικό ρόλο στην αντίσταση στο κυτταρικό stress ως προσαρμογή ,μετά από έκθεση, σε διάφορα ερεθίσματα. ΣΚΟΠΟΣ : Μελέτη της επίδρασης του διατροφικού Ζn και των Hsp70,στην μεταβονομική των λιπιδίων αίματος και ήπατος ποντικών ΥΛΙΚΟ-ΜΕΘΟΔΟΙ :Ενήλικα αρσενικά ποντίκια: 1. Wild type (Wt) Hybrid (F1/F1) C57Bl/6 x CBA και 2. Transgenic (Tg) human HSP70 overexpressing mice, από ηλικίας ενός μηνός εντάχθηκαν στις παρακάτω διατροφές ,επί 10 εβδομάδες. Διατροφή Αριθμός Wt Αριθμός Tg Chow Diet (30 Zn) 6 10 High Fat Diet (3 Zn) 13 12 High Fat Diet (30 Zn) 9 8 High Fat Diet (300 Zn) 12 12 Σύνθεση των τριών διαιτών υψηλών λιπαρών -HFD: 3mg, 30mg, 300mg Zn /kg τροφής (mucedoola s.r.l Ιtaly-55% Cal από λιπαρά στοιχεία), Chow : δίαιτα ελέγχου Βιοχημικές αναλύσεις: Cholesterol ,Triglycerides ,HDL-cholesterol, Glucose ,Insulin Μετρήσεις μετάλλων και αντιοξειδωτικών παραγόντων: SOD (ερυθρά αιμοσφαίρια ) TAC (ορός αίματος) Zn , Cu (ερυθρά αιμοσφαίρια και ιστός ήπατος) Μεταβονομική ανάλυση και αξιολόγηση λιπιδίων :Εκχύλιση ορού αίματος και ηπατικού ιστού για λήψη Φάσματος 1H-NMR ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 1. Η HF δίαιτα αύξησε σημαντικά ,το τελικό βάρος και τον ρυθμό αύξησης βάρους ,τη χοληστερόλη -CL και την λιποπρωτεϊνη υψηλής πυκνότητας-ΗDL ,την ινσουλίνη –Ins, στα WT & Tg και μείωσε την ολική αντιοξειδωτική ικανότητα-TAC στο πλάσμα και την δραστηριότητα της σουπεροξείδιο-δισμουτάσης-SOD στα ερυθροκύταρα των WΤ και Tg 2. Ο επαρκής διατροφικός Zn (30mg/kgτροφής) φαίνεται να αποτελεί κρίσιμο παράγοντα διαμόρφωσης προστατευτικού ηπατολιπιδαιμικού προφίλ, ποντικών σε υπερλιπιδική δίαιτα. Η αύξηση ή μείωση του Zn σε HFDς φαίνεται να μειώνει την TAC του πλάσματος σε WΤ και Tg ενώ η δραστικότητα της SOD φαίνεται ανάλογη των επιπέδων του Zn Η ανεπάρκεια ή περίσσεια Zn αυξάνει τα αθηρογόνα SFA και μειώνει τα αντι-αθηρογόνα λιπίδια, PC, DU, LA DIAL ,UFA στις HDL, nonHDL και το ήπαρ, στα WΤHFD και στα ΤgHFD 3. Οι HSP70 : Τα διαγονιδιακά ζώα που φέρουν το γονίδιο hHsp70, φαίνεται ότι είτε σε έλλειψη είτε σε περίσσεια Ζn, που συνήθως συνοδεύoνται από μεταβολικό σύνδρομο, κατορθώνουν να διατηρούν καλλίτερους δείκτες λιπιδικού προφίλ σε σχέση με τα WT ζώα. Τα Τg εμφάνισαν σημαντικά χαμηλότερη CL ,TG , HDL σε σύγκριση με τα WT ενώ η HSP70 αύξησε σημαντικά την ενεργότητα της ολικής SOD στα ερυθρά αιμοσφαίρια. Η HSP70 μείωσε τα αθηρογόνα SFA και αύξησε τα αντιαθηρογόνα λιπίδια DIAL, DU, LA, UFA, SM στις HDL, nonHDL , και στο ήπαρ ποντικών που εκτέθηκαν σε HFD και σε όλες τις συγκεντρώσεις Zn. / Zinc –Zn controls lipid and glucose metabolism via Zn-transcription factors. High fat diets –HFDs lead to intracellular free radicals accumulation, decrease the transcriptional expression of their scavengers and anti-oxidative enzymes’ activity leading finally to metabolic syndrome. Heat shock proteins-HSPs play a significant role in cellular resistance response , as an adaptation mechanism, after exposure to various stimuli. SCOPE: To study the effects of nutritional Zn and HSP70s on the metabonomics of serum and liver lipids in mice MATERIALS-METHODS: Male mice: 1. Wild type (Wt) Hybrid (F1/F1) C57Bl/6 x CBA και 2. Transgenic (Tg) human HSP70 overexpressing mice, one month old, were subjected for 10 weeks to the following diets : Diet Number of Wt Number of Tg Chow Diet (30 Zn) 6 10 High Fat Diet (3 Zn) 13 12 High Fat Diet (30 Zn) 9 8 High Fat Diet (300 Zn) 12 12 Composition of the three HF Diets: 3mg, 30mg, 300mg Zn /kg τροφής (mucedoola s.r.l Ιtaly-55% Cal from greasy ingredients),Chow :control diet Biochemical analyses: Cholesterol ,Triglycerides ,HDL-cholesterol, Glucose ,Insulin Metals and antioxidative factors levels: SOD (red blood cells )TAC (blood serum) Zn , Cu (red blood cells and liver tissue) Lipids metabonomics : Blood serum and liver tissue extracts for 1H-NMR spectrum analysis and evaluation CONCLUSIONS 1. HFDiet significantly increased the rate of mice body weight gaining, as well as, cholesterol-CL, high density lipoproteins-HDL, insulin, in WT and Tg mice and decreased plasma total antioxidant capacity-TAC and red blood cell super oxide dismutase –SOD activity , in WT and Tg mice 2.Suficient nutritional Zn (30 mg/kg food) prevails as a crucial modulator of a protective hepato-lipidaemic profil of mice in high fat diet. Zinc deficiency or excessiveness , in HFDiets , decreases plasma TAC in WT and Tg mice, while SOD activity shows proportional to Zn levels. Zinc deficiency or excessiveness increases the atherogenic SFA and decreases the anti –atherogenic lipids : PC, DU, LA DIAL ,UFA, in HDL, nonHDL and liver, in WΤ-HFD and Τg-HFD mice 3. HSP70s : Transgenic mice over-expressing hHsp70 gene and exposed either to Zn deficiency or Zn excessiveness , both driving usually to metabolic syndrome , reveal significantly better lipid profile indicators, comparing to WT mice. Tg mice revealed significantly lower CL , TG , HDL levels compared to WT, while HSP70 in Τg mice significantly increased total SOD activity in red blood cells. HSP70 also decreased the atherogenic SFAs and increased the anti-atherogenic lipids DIAL, DU, LA, UFA, SM in HDL, nonHDL and in the liver of mice exposed to HFDiets and all Zn concentrations

Σκοπός της μελέτης ήταν ο ποσοτικός προσδιορισμός των ιχνοστοιχείων βαρέων μετάλλων του ψευδαργύρου, καδμίου και χαλκού στο υδατοειδές υγρό ασθενών με ψευδοαποφολίδωση και η μέτρηση του δυναμικού οξειδοαναγωγής στο υδατοειδές αυτών των ασθενών. Υλικό και μέθοδοι: Δείγματα υδατοειδούς υγρού ελήφθησαν κατά την εγχείρηση καταρράκτη από 14 ασθενείς με PEX σύνδρομο (7 άνδρες και 7 γυναίκες) και 21 ασθενείς με καταρράκτη αλλά χωρίς PEX (9 άνδρες και 12 γυναίκες). Τα δείγματα διατηρήθηκαν στους -24C μέχρι την ανάλυση. Τα επίπεδα των τριών μετάλλων και στις δύο ομάδες προσδιορίστηκαν, για πρώτη φορά στην Οφθαλμολογία, με τη μέθοδο της βολταμετρίας με χρήση ηλεκτροδίων υαλώδους γραφίτη με υμένιο υδραργύρου, ενδεικτικού ηλεκτροδίου λευκόχρυσου και αναφοράς Ag/AgCl. Εφαρμόσθηκε η τεχνική της ανοδικής βολταμετρίας απογύμνωσης με τετραγωνικούς παλμούς και έγινε σύγκριση των τιμών ανάμεσα στις δύο ομάδες. Η στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων έγινε με το Mann-Whitney test (p<0.05) Στη συνέχεια, κατά τον ίδιο τρόπο, δείγματα υδατοειδούς ελήφθησαν από 13 ασθενείς με PEX (7 άνδρες/6 γυναίκες) και 22 ασθενείς χωρίς PEX (7 άνδρες/15 γυναίκες). Η μέτρηση του δυναμικού οξειδοαναγωγής γινόταν αμέσως μετά την απόκτηση του κάθε δείγματος και για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στην Οφθαλμολογία, ένα μικροηλεκτρόδιο λευκοχρύσου μαζί με ένα ενσωματωμένο ηλεκτρόδιο αναφοράς Ag/AgCl/KCl. Η στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων έγινε με το t-test για ανεξάρτητα δείγματα (p<0.05). Αποτελέσματα: O Cu βρέθηκε στατιστικά σημαντικά χαμηλότερος στην PEX ομάδα σε σχέση με τη φυσιολογική ομάδα (p<0.05), ενώ ο Zn και το Cd δεν παρουσίασαν καμία συσχέτιση στο υδατοειδές υγρό ασθενών με ψευδοαποφολίδωση. Το δυναμικό οξειδοαναγωγής ήταν στατιστικά σημαντικά υψηλότερο στο υδατοειδές των ασθενών με PEX σύνδρομο. Συμπεράσματα: Στην παρούσα εργασία εφαρμόζεται για πρώτη φορά, η ανοδική βολταμετρία απογύμνωσης για τον προσδιορισμό στο υδατοειδές υγρό του Zn, Cd και Cu και η μέτρηση του δυναμικού οξειδοαναγωγής στο υδατοειδές. Τόσο τα στατιστικώς σημαντικά χαμηλότερα επίπεδα Cu στο υδατοειδές ασθενών με PEX, όσο και το υψηλότερο δυναμικό οξειδοαναγωγής στο υδατοειδές αυτών των ασθενών ενισχύουν την παθογενετική θεωρία του οξειδωτικού στρες του PEX συνδρόμου. / To determine the Zn, Cd and Cu concentrations in aqueous humor of patients with PEX syndrome and to evaluate the overall oxidative status of the aqueous in this group by measuring the reduction-oxidation (redox) potential in the aqueous samples. Material and methods: Samples from aqueous humor were collected during cataract extraction from 14 patients with PEX syndrome (7 male/7 female) and 21 patients without PEX (9 male/12 female). All samples were stored in -24C until analyzed. The levels of selected trace elements in both groups were assayed for the first time in the field of Ophthalmology, with anodic stripping voltammetry, using the square wave differential pulse technique. In this analytical procedure a glassy carbon mercury film electrode, a platinum indicator and a reference Ag/AgCl electrode were used. Finally the metal levels in all samples were compared between the two groups using the Mann-Whitney test (p<0.05). Similarly, samples were collected during cataract extraction from 13 patients (7 male/6 female) with PEX syndrome and 22 normal patients (7 male/15 female). A platinum electrode together with a reference electrode Ag/AgCl/KCl was used for the first time in Ophthalmology, for the measurement of the apparent redox potential in the aqueous humor. The independent samples t-test was used to compare aqueous redox potential between the study and control group. Statistical significance was set at 0.05. Results: Cu was found significantly lower in the PEX than in the control group (p<0.05), whereas Zn and Cd had no statistical differences between the two groups. The redox potential was found significantly higher in patients with PEX syndrome than in normal patients (p<0.05). Conclusions: In the present study we represent the first successful application of ASV in eye research for the determination of aqueous Zn, Cd and Cu concentrations and the meauserment of aqueous redox potential. The significantly lower Cu concentrations and the higher redox potential in aqeous humor of PEX syndrome support the role of increased oxidative stress in the development of PEX.