Studio dell'impatto di nanodiamanti funzionalizzati con acido ialuronico sulla produzione di radicali liberi in colture di cellule tumorali trattate con raggi γ

The objective of this thesis is to analyse the impact that hydrogenated nanodiamonds (HNDs) and HNDs functionalised with hyaluronic acid (HNDs-HA) have on in-vitro cells irradiated with gamma rays. The work has been done on live tumor cells, after being treated with different types of NDs. They have been irradiated with photons generated by the impact of electrons accelerated by a 15 MV potential thanks to the LINAC. After this, we measured their viability by taking advantage of the light absorption properties of WST1, a bio-dye that links biomolecules and absorbs light at 440 nm. This way we quantified the viability of the cells by making an absorbance measurement. This phenomenon is correlated to the proved increase of the production of free radicals, that is brought about by the interaction between the surface of the NDs and the surrounding biological system, in which are present ionizable biomolecules. The consequence is a deterioration of the cell's DNA and the trigger of senescence and apoptosis. From the analysis of the gathered data we expect a progress in the comprehension of the process and the identification if trends that can highlight the direction to take for the next measurement campaigns.

Lo scopo di questa tesi è andare ad analizzare l’impatto che nanodiamanti idrogenati (HNDs) e funzionalizzati con acido ialuronico (HNDs-HA) abbiano su cellule in vitro in un contesto radioterapico. Sono stati predisposti campioni di cellule provenienti da linee tumorali trattate con varie tipologie di NDs, successivamente irradiati con fotoni generati dall’impatto di elettroni accelerati da un potenziale di 15 MV presso il LINAC installato in dipartimento. In seguito sono state svolte misure di vitalità per sondare se la presenza dei NDs abbia effettivamente portato a una diminuzione nella stessa. Queste sfruttano le proprietà di assorbanza del WST1, un marcatore di biomolecole che assorbe a 440nm e permette di quantificare la vitalità della cellula mediante misure di assorbanza. Questo fenomeno viene correlato al provato incremento di produzione di radicali liberi causato dell’interazione superficiale dei NDs irradiati in un sistema biologico in cui sono presenti biomolecole ionizzabili, e al conseguente deterioramento del DNA della cellula, in cui vengono indotte senescenza o apoptosi. Dall’analisi dati si attende un progresso nella comprensione del processo sperimentale, e l’identificazione di trend che possano permettere di proseguire le prossime campagne di misure.