DE202022103609U1

DE202022103609U1 - Ein System zur Herstellung von Silber-Nanopartikeln auf Basis von Syringodium Isoetifolium-Extrakt und Untersuchung ihres Krebsbekämpfungspotenzials

Info

Publication number: DE202022103609U1
Application number: DE202022103609.8U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-06-29
Filing date: 2022-06-29
Publication date: 2022-08-29
Anticipated expiration: 2032-06-30

Abstract

System zur Synthese von Silbernanopartikeln auf der Basis von Syringodium isoetifolium-Extrakt und zur Untersuchung ihres krebsbekämpfenden Potenzials, wobei das System umfasst:
eine Anlage zur Herstellung des Extrakts aus Blättern von Syringodium isoetifolium;
eine Biosyntheseeinheit zur Synthese der Silbernanopartikel unter Verwendung von Silbernitrat als Vorläufer, wobei 5 ml 1 mm Silbernitrat in wässriger Lösung mit 100 ml des vorbereiteten Extrakts bei Raumtemperatur gemischt werden und die Reaktion 72 Stunden lang bei 300 °C in einem Schüttler durchgeführt wird;
eine Charakterisierungseinheit zur Durchführung der Charakterisierung der hergestellten Silbernanopartikel mit Hilfe verschiedener Techniken, nämlich Röntgenbeugung (XRD), Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (FTIR), Rasterelektronenmikroskopie (SEM), dynamische Lichtstreuung (DLS) und Ultraviolett-Visuelle-Spektroskopie (UV-Vis);
eine Zytotoxizitätsanalyseeinheit zur Durchführung eines MTT-Tests zur Untersuchung der krebshemmenden Wirkung der AgNO₃-Nanopartikel, wobei menschliche Hep-A-Krebszellen verwendet werden; und
eine Apoptose-Analyseeinheit zur Durchführung einer Apoptosestudie unter Verwendung von Acridinorange-Ethidiumbromid-Färbung (AO-EB), um die Zellapoptose in HepG2-Zellen nach der Behandlung mit AgNO₃-Nanopartikeln zu erfassen.

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenlegung bezieht sich auf den Bereich der grünen Synthese von Silber-Nanopartikeln. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein System zur Synthese von Silber-Nanopartikeln auf Basis von Syringodium isoetifolium-Extrakt und die Untersuchung ihres krebsbekämpfenden Potenzials.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Krebs ist eine Krankheit, die für die Mehrzahl der Todesfälle in der Welt verantwortlich ist. Die Zahl der Krebsfälle steigt von Jahr zu Jahr, und dies ist zu einem Problem geworden, das so schnell wie möglich gelöst werden muss.
Für die Krebsbehandlung ist die antineoplastische Medikation eines der anerkanntesten Medikamente, das die sich schnell teilenden Krebszellen angreift und abtötet. Die Entwicklung von Krebsresistenzen ist einer der Hauptfaktoren für das Scheitern der Chemotherapie, obwohl sie bei der Behandlung verschiedener Krebsarten sehr vorteilhaft ist. Diese Einschränkung der traditionellen Chemotherapie kann jedoch durch die Verwendung von Metall-Nanopartikeln (NP) überwunden werden. Es wurde berichtet, dass Nanopartikel in der Krebstherapie potenziell vorteilhaft sein können, da sie den Transport von Medikamenten, das Schneiden von Genen und die Ausrichtung auf bestimmte Ziele verbessern. Von allen Metallnanopartikeln haben Silbernanopartikel aufgrund ihrer bemerkenswerten physiologischen und biologischen Aktivitäten wie Krebsbekämpfung, Thrombozytenaggregationshemmung, antibakterielle, antimykotische, entzündungshemmende, antivirale und Anti-Angiogenese eine große Anziehungskraft erlangt.
Die „grüne“ Synthese solcher Nanomaterialien hat sich in der Medizin als äußerst nützlich erwiesen. Daher besteht die Notwendigkeit, Silbernanopartikel durch grüne Synthese herzustellen und ihre krebshemmenden Eigenschaften zu untersuchen, um eine effiziente und wirksame Behandlung von Krebs zu ermöglichen.
In Anbetracht der vorangegangenen Diskussion wird deutlich, dass ein System für die Synthese von Silbernanopartikeln auf der Basis von Syringodium isoetifolium-Extrakt und die Untersuchung ihres Anti-Krebs-Potenzials benötigt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein System zur Synthese von Silbernanopartikeln auf Basis von Syringodium isoetifolium-Extrakt und zur Untersuchung ihres krebsbekämpfenden Potenzials. In dieser Offenlegung werden die Silber-Nanopartikel aus dem Blattextrakt von Syringodium isoetifolium und unter Verwendung von Silbernitrat synthetisiert und dann die antiproliferative und Apoptose-Induktion der hergestellten Silber-Nanopartikel gegen die HepG2-Zelllinie untersucht. Die synthetisierten Silbernanopartikel wurden durch Rasterelektronenmikroskopie (SEM), Röntgenbeugung (XRD), UV-Sichtbarkeitsspektroskopie, Fourier-Transform-Infrarot (FTIR) und Energiedispersions-Röntgenspektroskopie (EDX) charakterisiert. Die Ergebnisse zeigten, dass die durchschnittliche Größe der synthetisierten Silbernanopartikel 22 nm beträgt. Die Antikrebsaktivität der hergestellten Silbernanopartikel wurde mit Hilfe des MTT-Tests untersucht. Eine konzentrationsabhängige zytotoxische Reaktion ist zu beobachten. Die Ergebnisse des Apoptosetests und der Analyse des Zellzyklus zeigen, dass die synthetischen Silbernanopartikel zum Zelltod führen. Somit können die hergestellten Silbernanopartikel für die Behandlung von Leberzellkrebs verwendet werden.
Die vorliegende Offenlegung zielt darauf ab, ein System zur Synthese von Silbernanopartikeln auf der Basis von Syringodium isoetifolium-Extrakt bereitzustellen und deren krebsbekämpfendes Potenzial zu untersuchen. Das System umfasst: eine Extraktzubereitungseinheit zur Herstellung des Extrakts aus Blättern von Syringodium isoetifolium; eine Biosyntheseeinheit zur Synthese der Silbernanopartikel unter Verwendung von Silbernitrat als Vorläufer, wobei 5 ml 1 mm Silbernitrat in wässriger Lösung mit 100 ml des zubereiteten Extrakts bei Raumtemperatur gemischt werden und die Reaktion in einem Schüttler 72 Stunden lang bei 300°C durchgeführt wird; eine Charakterisierungseinheit zur Durchführung der Charakterisierung der hergestellten Silbernanopartikel durch Anwendung verschiedener Techniken, nämlich Röntgenbeugung (XRD), Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (FTIR), Rasterelektronenmikroskopie (SEM), dynamische Lichtstreuung (DLS) und UV-Vis-Spektroskopie (UV-Vis); eine Zytotoxizitätsanalyseeinheit zur Durchführung eines MTT-Tests zur Untersuchung der krebshemmenden Wirkung der AgNO₃-Nanopartikel, wobei menschliche Leberkrebszellen verwendet werden; und eine Apoptose-Analyseeinheit zur Durchführung einer Apoptosestudie unter Verwendung von Acridinorange-Ethidiumbromid (AO-EB)-Färbung, um die Zellapoptose in HepG2-Zellen nach der Behandlung mit AgNO₃-Nanopartikeln zu erfassen.
Ziel der vorliegenden Offenlegung ist es, ein System zur Synthese von Silbernanopartikeln auf der Basis von Syringodium isoetifolium-Extrakt bereitzustellen und deren krebsbekämpfendes Potenzial zu untersuchen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenlegung ist die Anwendung einer umweltfreundlichen Synthese zur Herstellung von Silbernanopartikeln.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenbarung ist die Synthese von Silbernanopartikeln unter Verwendung von Blattextrakt aus Syringodium isoetifolium und Silbernitrat.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenlegung ist die Bewertung der krebshemmenden Wirkung der hergestellten Silbernanopartikel.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenbarung ist die Durchführung von Apoptose- und Zellzyklusanalysen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenlegung ist es, eine effiziente Lösung für die Behandlung von Leberzellkrebs bereitzustellen.
Zur weiteren Verdeutlichung der Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung wird eine genauere Beschreibung der Erfindung durch Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen gegeben, die in den beigefügten Figuren dargestellt sind. Es wird davon ausgegangen, dass diese Figuren nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellen und daher nicht als Einschränkung des Umfangs der Erfindung zu betrachten sind. Die Erfindung wird mit zusätzlicher Spezifität und Detail mit den beigefügten Figuren beschrieben und erläutert werden.
Figurenliste
Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren gelesen wird, in denen gleiche Zeichen gleiche Teile in den Figuren darstellen, wobei:

1 ein Blockdiagramm eines Systems zur Synthese von Silbernanopartikeln auf der Basis von Syringodium isoetifolium-Extrakt und zur Untersuchung ihres krebsbekämpfenden Potenzials gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Synthese von Silbernanopartikeln in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.

Der Fachmann wird verstehen, dass die Elemente in den Figuren der Einfachheit halber dargestellt sind und nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet wurden. Die Flussdiagramme veranschaulichen beispielsweise das Verfahren anhand der wichtigsten Schritte, um das Verständnis der Aspekte der vorliegenden Offenbarung zu verbessern. Darüber hinaus kann es sein, dass eine oder mehrere Komponenten der Vorrichtung in den Figuren durch herkömmliche Symbole dargestellt sind, und dass die Figuren nur die spezifischen Details zeigen, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung relevant sind, um die Figuren nicht mit Details zu überfrachten, die für Fachleute, die mit der vorliegenden Beschreibung vertraut sind, leicht erkennbar sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Um das Verständnis der Erfindung zu fördern, wird nun auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform Bezug genommen und diese mit bestimmten Worten beschrieben. Es versteht sich jedoch von selbst, dass damit keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist, wobei solche Änderungen und weitere Modifikationen des dargestellten Systems und solche weiteren Anwendungen der darin dargestellten Grundsätze der Erfindung in Betracht gezogen werden, wie sie einem Fachmann auf dem Gebiet der Erfindung normalerweise einfallen würden.
Der Fachmann wird verstehen, dass die vorstehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd für die Erfindung sind und diese nicht einschränken sollen.
Wenn in dieser Beschreibung von „einem Aspekt“, „einem anderen Aspekt“ oder ähnlichem die Rede ist, bedeutet dies, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, die im Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthalten ist. Daher können sich die Ausdrücke „in einer Ausführungsform“, „in einer anderen Ausführungsform“ und ähnliche Ausdrücke in dieser Beschreibung alle auf dieselbe Ausführungsform beziehen, müssen es aber nicht.
Die Ausdrücke „umfasst“, „enthaltend“ oder andere Variationen davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken, so dass ein Verfahren oder eine Methode, die eine Liste von Schritten umfasst, nicht nur diese Schritte umfasst, sondern auch andere Schritte enthalten kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder zu einem solchen Verfahren oder einer solchen Methode gehören. Ebenso schließen eine oder mehrere Vorrichtungen oder Teilsysteme oder Elemente oder Strukturen oder Komponenten, die mit „umfasst...a“ eingeleitet werden, nicht ohne weitere Einschränkungen die Existenz anderer Vorrichtungen oder anderer Teilsysteme oder anderer Elemente oder anderer Strukturen oder anderer Komponenten oder zusätzlicher Vorrichtungen oder zusätzlicher Teilsysteme oder zusätzlicher Elemente oder zusätzlicher Strukturen oder zusätzlicher Komponenten aus.
Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, allgemein verstanden wird. Das System, die Methoden und die Beispiele, die hier angegeben werden, dienen nur der Veranschaulichung und sind nicht als Einschränkung gedacht.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren im Detail beschrieben.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems zur Synthese von Silbernanopartikeln auf Basis von Syringodium isoetifolium-Extrakt und zur Untersuchung ihres krebsbekämpfenden Potenzials gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das System 100 umfasst eine Extraktaufbereitungseinheit 102 zur Herstellung des Extrakts aus Blättern von Syringodium isoetifolium.
In einer Ausführungsform wird eine Biosyntheseeinheit 104 zur Synthese der Silbernanopartikel unter Verwendung von Silbernitrat als Vorläufer verwendet, wobei 5 ml 1 mm Silbernitrat in wässriger Lösung mit 100 ml des vorbereiteten Extrakts bei Raumtemperatur gemischt werden und die Reaktion 72 Stunden lang bei 300 °C in einem Schüttler durchgeführt wird.
In einer Ausführungsform wird eine Charakterisierungseinheit 106 zur Durchführung der Charakterisierung der hergestellten Silbernanopartikel verwendet, wobei verschiedene Techniken zum Einsatz kommen, nämlich Röntgenbeugung (XRD), Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (FTIR), Rasterelektronenmikroskopie (SEM), dynamische Lichtstreuung (DLS) und Ultraviolett-Visuelle-Spektroskopie (UV-Vis).
In einer Ausführungsform wird eine Zytotoxizitätsanalyseeinheit 108 zur Durchführung eines MTT-Tests verwendet, um die krebshemmende Wirkung der AgNO₃-Nanopartikel zu untersuchen, wobei menschliche Leberkrebszellen verwendet werden.
In einer Ausführungsform wird eine Apoptose-Analyseeinheit 110 zur Durchführung einer Apoptosestudie unter Verwendung von Acridinorange-Ethidiumbromid-Färbung (AO-EB) verwendet, um die Zellapoptose in HepG2-Zellen nach der Behandlung mit AgNO₃-Nanopartikeln zu erfassen.
In einer Ausführungsform werden die gesammelten Blätter zunächst gereinigt, getrocknet und dann mit Hilfe eines Mörsers pulverisiert, um den Extrakt herzustellen, wobei 20 g grobes Pulver mit 200 ml Wasser gemischt und dann 30 Minuten lang bei 80 °C unter ständigem Schütteln gekocht werden, wonach die Mischung gefiltert und das Filtrat bei 4 °C gelagert wird und die gefilterte Flüssigkeit 10 Minuten lang bei 3000 Umdrehungen pro Minute zentrifugiert wird, um Rückstände zu entfernen, und dann wird der hergestellte Extrakt zur weiteren Verwendung gelagert.
In einer Ausführungsform werden die hergestellten Silbernanopartikel durch verschiedene Techniken charakterisiert, wobei die UV-Spektroskopie zur Analyse der optischen Eigenschaften durchgeführt wird, wobei die Probe 120 Minuten lang bei einer Wellenlänge von 200 nm bis 700 nm gescannt wird, um die Farbänderung zu überwachen, wobei die FT-IR-Spektroskopie im Bereich von 4000 cm^-1 bis 400 cm^-1 durchgeführt wird, wobei Rasterelektronenmikroskopie durchgeführt wird, wobei die Probe 30 Sekunden lang mit einer 30 nm dicken Schicht eines Goldsputterbeschichters beschichtet und mit EDX untersucht wird, wobei das Röntgenbeugungsmuster der hergestellten Nanopartikel untersucht wird, wobei dynamische Laserstreuung zur Bestimmung der Größe und Größenverteilung der hergestellten Nanopartikel durchgeführt wird, und wobei eine Zeta-Potential-Studie zur Bestimmung der Stabilität und Oberflächenladung der hergestellten Nanopartikel durchgeführt wird.
In einer Ausführungsform wird der MTT-Assay zur Messung der Lebensfähigkeit der Zellen durch Messung der Stoffwechselaktivität durchgeführt, wobei zunächst die Heptokrebszellen in einer 96-Well-Kulturplatte unter Verwendung geeigneter Medien mit 10 % FBS platziert werden und dann 100 µ1 Zellsuspension in jede Zelle gegeben werden und dann dasselbe mit AgNO₃ gemacht wird und dann die Mischung 24 Stunden lang bei 37 °C in einem 5 %-CO2-Inkubator bebrütet wird. Ein spektroskopisches Verfahren wird zur Berechnung der Menge des produzierten Formazan-Farbstoffs verwendet, der direkt mit der Anzahl der lebensfähigen Zellen bei einer Wellenlänge von 590 nm verbunden ist, wobei die Auswirkungen der AgN03-Nanopartikel als Antikrebsmittel durch Berechnung der prozentualen Zelllebensfähigkeit bestimmt werden, die gleich dem Prozentsatz der Intensität der behandelten Zellen geteilt durch die Intensität der Kontrollzelle ist.
In einer Ausführungsform wird die AO-EB-Färbung zur Bestimmung der Kernveränderung im Zellniveau verwendet, wobei zunächst die Zellniveaus in 94-Well-Platten in einer Dichte von 4000 Zellen/Well platziert und 24 Stunden lang bei 37 °C inkubiert werden, wobei die Silbernitrat-Nanopartikel mit den ausgesäten Zellen inkubiert werden, wobei nach 24 Stunden die 10 µl Färbelösung, die AO und EB enthält, in jede Vertiefung gegeben wird und dann die Zellen unter Verwendung eines Fluoreszenzmikroskops sichtbar gemacht werden.
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Synthese von Silber-Nanopartikeln gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Schritt-für-Schritt-Verfahren zur Synthese von Silbernanopartikeln auf Basis von Syringodium isoetifolium-Blattextrakt.
In Schritt 202 werden die Blätter von Syringodium isoetifolium gesammelt, dann gereinigt und getrocknet und in einem Mörser zu Pulver verarbeitet.
Der Schritt 204 umfasst das Mischen von 20 g des vorbereiteten Pulvers der Blätter von Syringodium isoetifolium mit 200 ml Wasser und das Kochen der Mischung bei 80°C für 30 Minuten unter ständigem Schütteln und das anschließende Filtrieren der Mischung mit Whatman-Filterpapier Nr. 1, wobei das Filtrat bei 4°C aufbewahrt und die filtrierte Flüssigkeit 10 Minuten lang bei einer Drehzahl von 3000 U/min zentrifugiert wird, um die Rückstände zu entfernen.
Schritt 206 umfasst das Mischen von 5 ml einer 1 mm dicken wässrigen AgNO₃-Lösung mit 100 ml des vorbereiteten wässrigen Blattextrakts bei Raumtemperatur in einem 250-ml-Erlenmeyerkolben, wobei die Reaktion 72 Stunden lang in einem Schüttler bei 150 U/min und einer Temperatur von 300 °C durchgeführt wird und die vorbereiteten Silbernanopartikel bei Raumtemperatur aufbewahrt werden.
In einer Ausführungsform zeigte die UV-Spektroskopie, dass sich die Farbe der Reaktionsmischung über einen Zeitraum von 120 Minuten von gelblich zu braun verändert, wenn der wässrige Blattextrakt von S. isoetifolium mit der Silbernitratlösung kombiniert wird. In der UV-Spektroskopie der Silbernanopartikel wird ein einzigartiger Peak bei 223 nm beobachtet.
In einer Ausführungsform werden FT-IR-Messungen zur Bestimmung der funktionellen Gruppen in den Biomolekülen der Silbernanopartikel durchgeführt. Der Pflanzenextrakt zeigte eine Reihe von Peaks, was darauf hinweist, dass der hergestellte Extrakt komplex ist. Der bei 3420 cm^-1 beobachtete Peak entspricht der N-H-Streckungsbande, der C-O-Streckung oder den O-H-Streckungsschwingungen. Die Peakverschiebung bei 1604 cm^-1 zeigt, dass die Amidgruppe der C-O-Streckung oder der C-N-Biegung unterliegen könnte. Der bei 1413 cm^-1 beobachtete Peak entspricht dem Adenin NH₂ und der bei 1198 cm^-1 beobachtete Peak ist eine Überschneidung mit dem Protein-Amin III. Der bei 1021 cm^-1 beobachtete Peak entspricht dem Glykogen, und der bei 486 cm^-1 beobachtete Peak entspricht der Schwefelverbindung.
In einer Ausführungsform zeigten die REM-Ergebnisse, dass die Silber-Nanopartikel kugelförmig sind und eine Größe von weniger als 100 nm haben. Die hergestellten Silbernanopartikel wiesen eine 79%ige Silberverteilung und eine 21%ige Chlorverteilung auf. Das Fehlen der anderen Komponenten bestätigt die Reinheit der hergestellten Silbernanopartikel. Die Ergebnisse der EDX-Untersuchung zeigten, dass die höchste Silbermenge zur Bestimmung der Erzeugung der biosynthetischen Silbernanopartikel verwendet werden kann.
In einer Ausführungsform zeigten die DLS-Ergebnisse, dass die erzeugten AgNO₃-Nanopartikel eine mittlere Partikelgrößenverteilung aufweisen, die bei der dynamischen Lichtstreuung von 10 nm bis 80 nm reicht. Das Zetapotenzial beträgt -20.2 mV, und der negative Wert bedeutet, dass die hergestellten Nanopartikel stabil sind, was mit dem Blattextrakt von S. isoetifolium übereinstimmt.
In einer Ausführungsform zeigt das XRD-Muster die kristallähnliche Struktur der hergestellten Silbernanopartikel. Die Beugungspeaks sind bei 32.20, 38.10, 46.21, 67.40 und 76.48 bei 20-Werten zu sehen, die den Beugungsgitterebenen (101), (111), (200), (220) bzw. (311) entsprechen. Die Peaks bestätigen die Silbernanopartikel, die frei von jeglicher Verunreinigung sind, da es keinen zusätzlichen XRD-Peak außer den Silbernanopartikeln gibt. Die durchschnittliche kristalline Größe der Silber-Nanopartikel beträgt 22 nm.
In einer Ausführungsform zeigten die Ergebnisse des MTT-Tests, dass nach der Behandlung mit AgNO₃-Nanopartikeln die Zelllebensfähigkeit der HepG2-Krebszellen mit steigender Konzentration der Verbindung allmählich abnimmt. Die Nanopartikel zeigten eine starke zytotoxische Aktivität auf HepG2-Zelllinien mit einem IC50-Wert von 39.05±0.05. Der IC₅₀-Wert des Standardarzneimittels für HepG2 liegt dagegen bei 29.05±0.05 µg/ml. Die erzielten Ergebnisse sind mit denen von Cisplatin vergleichbar. Es wurde auch festgestellt, dass die Nanopartikel selektiv toxisch für Krebszellen sind, ohne die Lebensfähigkeit der normalen Zellen zu beeinträchtigen, so dass AgNO₃ eine wirksame Behandlung für Krebs sein kann und als sichereres Medikament wie Cisplatin betrachtet werden kann.
In einer Ausführungsform ergab die Apoptose-Untersuchung mittels Fluoreszenzmikroskopie, dass die unbehandelten HepG2-Zellen eine grüne Fluoreszenz mit normaler Morphologie aufweisen. Bei den behandelten Zellen hingegen wurde unter dem Mikroskop eine orange/rote Fluoreszenz mit fragmentiertem Chromatin festgestellt. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die IC₅₀-Konzentration des Silbernitrat-Nanopartikels vor allem die Apoptose in den getesteten Zellen auslöst.
In einer Ausführungsform, die insgesamt erzielten Ergebnisse aus der Untersuchung der Anti-Krebs-Studie der hergestellten AgNO₃-Nanopartikel auf der Grundlage der Blattextrakt von Syringodium isoetifolium ergab, dass die hergestellten Nanopartikel kann als eine wirksame Behandlung von Leberzellkrebs verwendet werden.
Die Figuren und die vorangehende Beschreibung geben Beispiele für Ausführungsformen. Der Fachmann wird verstehen, dass eines oder mehrere der beschriebenen Elemente durchaus zu einem einzigen Funktionselement kombiniert werden können. Alternativ dazu können bestimmte Elemente in mehrere Funktionselemente aufgeteilt werden. Elemente aus einer Ausführungsform können einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. So kann beispielsweise die Reihenfolge der hier beschriebenen Prozesse geändert werden und ist nicht auf die hier beschriebene Weise beschränkt. Darüber hinaus müssen die Aktionen eines Flussdiagramms nicht in der gezeigten Reihenfolge ausgeführt werden; auch müssen nicht unbedingt alle Aktionen durchgeführt werden. Auch können diejenigen Handlungen, die nicht von anderen Handlungen abhängig sind, parallel zu den anderen Handlungen ausgeführt werden. Der Umfang der Ausführungsformen ist durch diese spezifischen Beispiele keineswegs begrenzt. Zahlreiche Variationen sind möglich, unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung explizit aufgeführt sind oder nicht, wie z. B. Unterschiede in der Struktur, den Abmessungen und der Verwendung von Materialien. Der Umfang der Ausführungsformen ist mindestens so groß wie in den folgenden Ansprüchen angegeben.
Vorteile, andere Vorteile und Problemlösungen wurden oben im Hinblick auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben. Die Vorteile, Vorzüge, Problemlösungen und Komponenten, die dazu führen können, dass ein Vorteil, ein Nutzen oder eine Lösung auftritt oder ausgeprägter wird, sind jedoch nicht als kritisches, erforderliches oder wesentliches Merkmal oder Komponente eines oder aller Ansprüche zu verstehen.
Bezugszeichenliste

100: System zur Synthese von Silbernanopartikeln auf der Basis von Syringodium isoetifolium - Extrakt und Untersuchung ihres krebsbekämpfenden Potenzials.
102: Eine Anlage zur Herstellung von Extrakten
104: Eine Biosyntheseeinheit
106: Eine Einheit zur Charakterisierung
108: Eine Einheit zur Analyse der Zytotoxizität
110: Eine Einheit zur Analyse der Apoptose
202: Sammeln der Blätter von Syringodium isoetifolium, Reinigen und Trocknen der Blätter und Herstellen des Pulvers mit Hilfe eines Mörsers.
204: Mischen von 20 g des vorbereiteten Pulvers der Blätter von Syringodium isoetifolium mit 200 ml Wasser und Kochen der Mischung bei 80°C für 30 Minuten unter ständigem Schütteln und anschließendes Filtrieren der Mischung mit Whatman-Filterpapier Nr. 1, wobei das Filtrat bei 4°C aufbewahrt und die gefilterte Flüssigkeit 10 Minuten lang bei einer Drehzahl von 3000 U/min zentrifugiert wird, um die Rückstände zu entfernen.
206: Mischen von 5 ml einer wässrigen Lösung von 1 mm AgNO3 mit 100 ml des vorbereiteten wässrigen Blattextrakts bei Raumtemperatur in einem 250-ml-Erlenmeyerkolben, wobei die Reaktion 72 Stunden lang in einem Schüttler bei 150 U/min bei einer Temperatur von 300 °C durchgeführt wird und die vorbereiteten Silbernanopartikel bei Raumtemperatur aufbewahrt werden.

Claims

System zur Synthese von Silbernanopartikeln auf der Basis von Syringodium isoetifolium-Extrakt und zur Untersuchung ihres krebsbekämpfenden Potenzials, wobei das System umfasst: eine Anlage zur Herstellung des Extrakts aus Blättern von Syringodium isoetifolium; eine Biosyntheseeinheit zur Synthese der Silbernanopartikel unter Verwendung von Silbernitrat als Vorläufer, wobei 5 ml 1 mm Silbernitrat in wässriger Lösung mit 100 ml des vorbereiteten Extrakts bei Raumtemperatur gemischt werden und die Reaktion 72 Stunden lang bei 300 °C in einem Schüttler durchgeführt wird; eine Charakterisierungseinheit zur Durchführung der Charakterisierung der hergestellten Silbernanopartikel mit Hilfe verschiedener Techniken, nämlich Röntgenbeugung (XRD), Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (FTIR), Rasterelektronenmikroskopie (SEM), dynamische Lichtstreuung (DLS) und Ultraviolett-Visuelle-Spektroskopie (UV-Vis); eine Zytotoxizitätsanalyseeinheit zur Durchführung eines MTT-Tests zur Untersuchung der krebshemmenden Wirkung der AgNO₃-Nanopartikel, wobei menschliche Hep-A-Krebszellen verwendet werden; und eine Apoptose-Analyseeinheit zur Durchführung einer Apoptosestudie unter Verwendung von Acridinorange-Ethidiumbromid-Färbung (AO-EB), um die Zellapoptose in HepG2-Zellen nach der Behandlung mit AgNO₃-Nanopartikeln zu erfassen.
System nach Anspruch 1, bei dem die gesammelten Blätter zunächst gereinigt, getrocknet und dann mit einem Mörser zur Herstellung des Extrakts pulverisiert werden, wobei 20 g grobes Pulver mit 200 ml Wasser gemischt und dann 30 Minuten lang bei 80 °C unter ständigem Schütteln gekocht werden, wonach das Gemisch gefiltert und das Filtrat bei 4 °C gelagert wird und die gefilterte Flüssigkeit 10 Minuten lang bei 3000 U/min zentrifugiert wird, um Rückstände zu entfernen, und dann der hergestellte Extrakt zur weiteren Verwendung gelagert wird.
System nach Anspruch 1, wobei die hergestellten Silber-Nanopartikel unter Verwendung verschiedener Techniken charakterisiert werden, wobei UV-Spektroskopie zur Analyse der optischen Eigenschaften durchgeführt wird, wobei die Probe 120 Minuten lang bei einer Wellenlänge von 200 nm bis 700 nm gescannt wird, um die Farbänderung zu überwachen, wobei FT-IR-Spektroskopie im Bereich von 4000 cm^-1 bis 400 cm^-1 durchgeführt wird, wobei Rasterelektronenmikroskopie durchgeführt wird, wobei die Probe 30 Sekunden lang mit einer 30 nm dicken Schicht eines Goldsputterbeschichters beschichtet und mit EDX untersucht wird, wobei das Röntgenbeugungsmuster der hergestellten Nanopartikel untersucht wird, wobei dynamische Laserstreuung zur Bestimmung der Größe und Größenverteilung der hergestellten Nanopartikel durchgeführt wird, und wobei eine Zeta-Potential-Studie zur Bestimmung der Stabilität und Oberflächenladung der hergestellten Nanopartikel durchgeführt wird.
System nach Anspruch 1, wobei der MTT-Assay zur Messung der Lebensfähigkeit der Zellen durch Messung der Stoffwechselaktivität durchgeführt wird, wobei zunächst die Heptokrebszellen in eine 96-Well-Kulturplatte unter Verwendung geeigneter Medien mit 10 % FBS gegeben werden und dann 100 µl Zellsuspension in jede Zelle gegeben werden und dann dasselbe mit AgNO₃ gemacht wird und dann die Mischung 24 Stunden lang bei 37 °C in einem 5 %-igen CO₂-Inkubator inkubiert wird.
System nach Anspruch 4, wobei ein spektroskopisches Verfahren zur Berechnung der Menge des erzeugten Formazan-Farbstoffs in direktem Zusammenhang mit der Anzahl der lebensfähigen Zellen bei einer Wellenlänge von 590 nm verwendet wird, wobei die Wirkungen der AgNO₃-Nanopartikel als Antikrebsmittel durch Berechnung der prozentualen Zelllebensfähigkeit bestimmt werden, die gleich dem Prozentsatz der Intensität der behandelten Zellen geteilt durch die Intensität der Kontrollzelle ist.
System nach Anspruch 1, wobei die AO-EB-Färbung zur Bestimmung der nuklearen Veränderung des Zellniveaus verwendet wird, wobei anfänglich die Zellniveaus in Platten mit 94 Vertiefungen in einer Dichte von 4000 Zellen/Vertiefung platziert und 24 Stunden lang bei 37°C inkubiert werden, wobei die Silbernitrat-Nanopartikel mit den ausgesäten Zellen inkubiert werden, wobei nach 24 Stunden die 10 µl Färbelösung, die AO und EB enthält, in jede Vertiefung gegeben wird und dann die Zellen unter Verwendung eines Fluoreszenzmikroskops sichtbar gemacht werden.