Physicochemical characterization of natural melanin nanoparticles and biocompatibility analaysis in neuro2a neuroblastoma cells
Doğal melanin nanoparçacıklarının fizikokimyasal karakterizasyonu ve neuro2a nöroblastoma hücrelerinde biyouyumluluk analizi
- Tez No: 1007787
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ CANAN BAGCI, DR. ÖĞR. ÜYESİ ENGİN BAYSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bahçeşehir Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik ve Doğa Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Melanin, güçlü antioksidan, metal şelatlama ve biyouyumlu özellikleri ile tanınan doğal bir biyopolimer olup, biyomedikal nanomalzemeler için uygun bir adaydır. Bu çalışma, doğal melanin nanopartiküllerinin (MNP) fizikokimyasal özelliklerini tanımlamayı ve bunların Neuro2A fare nöroblastoma hücreleri ile biyouyumluluğunu değerlendirmeyi amaçlamıştır. Sepia officinalis mürekkep kesesinden elde edilen melanin nanoskopik boyutlara işlenmiş ve ardından demir ile fonksiyonelleştirilerek MNP-Fe'ler elde edilmiştir. Nanopartiküller dinamik ışık saçılımı (DLS), zeta potansiyeli ve taramalı transmisyon elektron mikroskobu (STEM) ile karakterize edilmiştir. Ayrıca ICP-OES analizi, nanopartiküllere demir yüklemesini doğrulamak ve maruziyet sonrası demirin kültür medyası, hücre peleti ve yıkama fraksiyonları arasındaki dağılımını belirlemek için kullanılmıştır. Neuro2A hücreleri 24 ve 48 saat boyunca çeşitli konsantrasyonlarda MNP ve MNP-Fe'lere maruz bırakılmış ve hücre canlılığı MTT testi ile değerlendirilmiştir. Her iki nanopartikül formülasyonu da yüksek biyouyumluluk göstermiş, dozlar boyunca hücre canlılığının büyük ölçüde korunduğu ve 48 saat sonunda kümülatif toksisiteye rastlanmadığı görülmüştür. ICP-OES sonuçları, demirin nanopartiküllere etkin bir şekilde entegre edildiğini doğrulamış ve hem hücre içi hem hücre dışı fraksiyonlarda yalnızca orta düzeyde, toksik olmayan demir dağılımı olduğunu göstermiştir. Elde edilen değerlerin biyolojik olarak makul aralıklarda olduğu görülmekle birlikte, literatürdeki metodolojik farklılıklar nedeniyle doğrudan nicel karşılaştırma yapılması sınırlıdır. Genel olarak, doğal melanin nanopartikülleri ve demir yüklü türevleri stabil fizikokimyasal özellikler sergilemiş ve Neuro2A hücreleriyle yüksek uyumluluk göstermiştir. Bu bulgular, melanin temelli nanopartiküllerin antioksidan taşıma, metal düzenleme ve gelecekteki teranostik uygulamalar dahil olmak üzere nörolojik alanlarda güvenli ve çok işlevli platformlar olarak kullanılabileceğini desteklemektedir.
Özet (Çeviri)
Melanin is a naturally occurring biopolymer characterized by potent antioxidant, metal chelating, and biocompatible capabilities, rendering it a suitable choice for biomedical nanomaterials. This research sought to delineate natural melanin nanoparticles (MNPs) and assess their biocompatibility in Neuro2A mouse neuroblastoma cells. Melanin derived from Sepia officinalis ink was processed into nanoscale particles and later functionalized with iron (MNP-Fe). Physicochemical characterization was conducted via dynamic light scattering (DLS), zeta potential analysis, and scanning transmission electron microscopy (STEM). Inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) was employed to verify ferric iron chelated and to measure the distribution of iron within the culture media, cell pellet, and washing fractions following exposure. Neuro2A cells were exposed to various concentrations of MNP and MNP-Fe during 24 and 48 hours, and cell viability was evaluated using the MTT test. Both formulations exhibited excellent biocompatibility, with survival rates generally preserved throughout doses and no evidence of cumulative toxicity after 48 hours. ICP-OES measurement confirmed the effective integration of iron into the nanoparticles and indicated only moderate, nontoxic amounts of iron distribution both intracellularly and extracellularly. The measured ranges aligned with biologically reasonable uptake values; however, direct quantitative comparison with current literature is constrained by methodological diversity among research. Overall, natural melanin nanoparticles and their ferric iron chelated derivatives demonstrated stable physicochemical characteristics and exhibited excellent compatibility with Neuro2A cells. These findings endorse the viability of melanin based nanoparticles as secure and multifunctional platforms for neurological applications, including antioxidant delivery, metal regulation, and prospective theranostic techniques.
Benzer Tezler
- Nikelalüminat (NiO/Al2O3) nanopartiküllerinin üretimi
Production of NiO/Al2O3 nanocomposite particles
TUNÇAĞ CİHANGİR ŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- Biyokütleden elde edilen karbon malzemelerin perovskit güneş pili uygulamaları ve yaşam döngüsü değerlendirmesi
Biomass‑derived carbon materials for perovskite solar cells: synthesis, application, and life cycle assessment
GÖKÇEN GÖKÇELİ KAHVECİ
Doktora
Türkçe
2026
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ
- Hipopigmentasyon problemine yönelik topikal nanoemülsiyonların hazırlanması, karakterizasyonu ve in vitro değerlendirilmesi
Preperation, characterization and in vitro evaluation of topical nanoemulsions for hypopigmentation disorders
BURCU ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. RABİA ÇAKIR KOÇ
- Physicochemical characterization of the sorption behavior of Cs+ and Sr2+ ions on natural kaolinite and clinoptilolite minerals
Cs+ ve Sr2+ iyonlarının doğal kaolinit ve klinoptilolit minerallerince sorpsiyon davranışlarının fizikokimyasal karakterizasyonu
DİLEK AKAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. TALAL SHAHWAN
- Bioprospection of antagonistic yeasts for biocontrolling postharvest pathogenic fungi and physicochemical characterization of a yeast exopolysaccharide
Patojenik küflerin hasat sonrasi biyolojik kontrolünde antagonistik mayalarin biyoprospeksiyonu ve bir maya ekzopolisakkaritinin fizikokimyasal karakterizasyonu
SEBAHAT ÖZTEKİN
Doktora
İngilizce
2023
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE FUNDA KARBANCIOĞLU GÜLER