تاثیر حضور نانوذرات اکسید گرافن در افزایش اثر حرارتی امواج فراصوت بر آب به منظور درمان گرمایی سلول های سرطانی

زمینه و هدف: درمان گرمایی سلول های سرطانی با امواج فراصوت و نانوذرات جهت مرگ جایگزیده سلول ها با عوارض جانبی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. این پژوهش با هدف بررسی اثر حرارتی دمای آب توسط امواج فراصوت در مجاورت نانوذرات اکسیدگرافن به منظور کاربرد در نابودی حرارتی سلول های سرطانی انجام شد. روش ها: ابتدا تاثیر گرمای هیتر و سونیکیت حمامی بر تغییرات دمای آب دیونیزه و اکسید گرافن پگیله در زمان 30 دقیقه بررسی شد. اثر امواج فراصوت حاصل از سونیکیت پروبی در توان های مختلف در زمان 10 دقیقه بر تغییرات دمای آب دیونیزه و اکسید گرافن پگیله در غلظت های 0/2 و 0/4 میلی گرم بر میلی لیتر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج: در گرمایش با هیتر افزایش دمای محلول حاوی اکسید گرافن با آب تقریبا نزدیک بهم و از لحاظ آماری تفاوتی نداشت (p<0/01 )، اما در سونیکیت حمامی افزایش دمایی اکسید گرافن پگیله نسبت به آب تا 4 درجه سانتی گراد بیشتر بود. هنگام استفاده از سونیکیت پروبی با افزایش زمان و غلظت اکسید گرافن دما افزایش یافت، اما این افزایش در مقایسه با آب تفاوت معنی داری نداشت و حضور اکسید گرافن بصورت مطلوبی موجب افزایش دما نشد.نتیجه گیری: بنظر میرسد نانو ذره اکسید گرافن با شرایط آزمایشگاهی در این پژوهش نمی تواند بصورت مطلوبی نقش مبدل حرارتی را برای امواج فراصوت بازی کند. ممکن است مطالعه برروی اکسید گرافن کاهیده یا عاملدار شده با شرایط آزمایشگاهی متفاوت نتایج متفاوتی داشته باشد که انجام آن پیشنهاد می شود.

Experimental study: Investigation of graphene oxide nanoparticles effect on increasing the thermal effect of ultrasound waves on water for thermal therapy of cancer cells

Background Aim: Ultrasound hyperthermia with nanoparticles has been regarded as an effective method for localized death of cancerous cells with fewer side effects to the surrounding normal tissues. The aim of this study was to investigate the increasing of water temperature by ultrasound waves in the presence of graphene oxide (GO) nanoparticles in order to be used in thermal treatment of cancerous cells.Methods: At first, the thermal effect of heater and bath sonokit were investigated on variation of the deionized (DI) water and pegylated GO temperatures for 30 minutes. The effect of ultrasonic waves with different power over 10 minutes were also evaluated on pegylated GO solution and DI water with 0.2 and 0.4 mg/ml concentrations.Results: When the heater was used, the temperature rise of the GO and water was almost close to each other and there was no statistical difference (pvalue>0.01). In bath sonokit, the temperature rise of GO was 40 C more than DI water. When probe sonokit was used, the temperature increased with the increase in time and GO concentration, but there was no significant difference in this increase compared to water and the presence of GO did not favorably increase the temperature.Conclusion: It seems that GO nanoparticles in laboratory conditions of this study cannot play the role of heat exchanger for ultrasonic waves. Further study of functionalized reduced GO nanoparticles with different laboratory conditions is recommended.