2-hidroksietilmetakrilat ve pektin'den oluşan çapraz bağlınanopartiküllere potasyum kanal blokerlerinin yüklenmesi vehedefli kanser tedavisine yönelik etkisinin in vitro incelenmesi
In vitro investigation of the loading of potassium channel blockers into cross-linked nanoparticles composed of 2-hydroxyethyl methacrylate and pectin and their effects for targeted cancer therapy
- Tez No: 1016479
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK ÇELİK, PROF. DR. ÖZGÜR ÖZAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biyoloji, Biyomühendislik, Biotechnology, Biology, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bezm-İ Alem Vakıf Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Potasyum (K⁺) kanal blokerleri kanser tedavisi açısından dikkat çekici bir potansiyele sahip olmakla birlikte, klinik kullanımda hedef dışı toksisite ve yetersiz farmakokinetik özellikler gibi önemli sınırlamalar göstermektedir. Bu çalışma kapsamında, iki model K⁺ kanal blokeri (dofetilid ve azimilid) için taşıyıcı sistem görevi görecek çapraz bağlı poli (HEMA)-pektin nanojelleri (HPN) tasarlanmış ve bu sistemin fizikokimyasal karakterizasyonu, ilaç salım profilleri ve in vitro antikanser etkinlikleri detaylı şekilde incelenmiştir. Mikroemülsiyon polimerizasyonu ile sentezlenen HPN'ler FTIR, DLS, TEM/SEM, XRD ve BET analizleri kullanılarak kapsamlı biçimde karakterize edilmiş; partiküllerin ~230 nm boyutunda ve tümör dokusunda EPR (artırılmış geçirgenlik ve tutulum) etkisiyle birikebilecek potansiyele sahip olduğu belirlenmiştir. İlaç yükleme çalışmaları, dofetilid için azimilide kıyasla daha yüksek yükleme verimleri ortaya koymuştur. Salım kinetikleri iki formülasyon arasında farklılık göstermiştir. Azimilid yüklü HPN'nin hızlı bir başlangıç salımıyla birlikte ağırlıklı olarak birinci dereceden difüzyon mekanizmasına uyduğu, dofetilid yüklü HPN'nin ise sıfır ve birinci dereceden davranışların bileşimi şeklinde daha sürekli bir salım mümkün kılan bir profil sergilediği görülmüştür. A549 akciğer kanseri hücreleri ve BEAS-2B bronşiyal epitel hücreleri üzerinde yürütülen sitotoksisite deneylerinde hem serbest hem de nanopartikül formundaki blokerlerin A549 hücrelerinde belirgin sitotoksik etki oluşturduğu; buna karşılık BEAS-2B hücrelerinde minimal toksisite gösterdiği saptanmıştır. Serbest haldeki dofetilid ve azimilid için düşük dozda uyarım–yüksek dozda inhibisyon şeklinde hormesis benzeri bir doz-yanıt örüntüsü gözlenmiş; kapsülleme işlemi bu etkiyi dofetilid için belirgin şekilde azaltırken azimilid için belirgin bir zayıflatma sağlamamıştır. Paklitaksel ile kombine kullanımda dofetilid-HPN'nin A549 hücrelerinde artmış sitotoksisite oluşturması, nanopartikül bazlı iletim sisteminin sinerjik tedavi seçenekleri için uygun bir platform olabileceğini göstermiştir. Buna karşın, azimilid-HPN ile Ptx arasında benzer bir güçlenme gözlenmemiştir; bu durum formülasyonlar arasındaki mekanizmaya bağlı ilaç-ilaç etkileşimlerinin önemli olduğunu düşündürmektedir. Genel olarak elde edilen bulgular, HPN platformunun K⁺ kanal blokerlerinin iletimini iyileştiren, biyouyumlu bir platform sunmakta ve bu ajanların terapötik etkinliğinin geliştirilmesine katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
Potassium (K⁺) channel blockers possess noteworthy potential in cancer therapy; however, their clinical application is limited by off-target toxicity and suboptimal pharmacokinetic properties. In this study, cross-linked poly(HEMA)–pectin nanogels (HPN) were designed as carrier systems for two model K⁺ channel blockers (dofetilide and azimilide), and their physicochemical characterization, drug release profiles, and in vitro anticancer activities were comprehensively investigated. HPNs synthesized via microemulsion polymerization were thoroughly characterized using FTIR, DLS, TEM/SEM, XRD, and BET analyses. The particles exhibited an average diameter of ~230 nm and structural features compatible with tumor accumulation through the Enhanced Permeability and Retention (EPR) effect. Drug loading studies revealed higher loading efficiencies for dofetilide compared to azimilide. Release kinetics differed between the two formulations. Azimilide-loaded HPN displayed a rapid initial burst followed by predominantly first-order diffusion, whereas dofetilide-loaded HPN exhibited a mixed zero-order/first-order release pattern, enabling a more sustained release profile. Cytotoxicity assays conducted on A549 lung cancer cells and BEAS2B bronchial epithelial cells demonstrated that both free and nanoparticle-formulated blockers produced pronounced cytotoxic effects in A549 cells while inducing minimal toxicity in BEAS-2B cells. A hormesis-like dose–response pattern characterized by low-dose stimulation and high-dose inhibition was observed for free dofetilide and azimilide; encapsulation markedly attenuated this effect for dofetilide but did not substantially diminish it for azimilide. In combination studies, co-administration of paclitaxel enhanced the cytotoxicity of dofetilide-HPN in A549 cells, indicating that the nanoparticle-based delivery system may serve as a suitable platform for synergistic therapeutic strategies. In contrast, no comparable potentiation was observed for azimilide-HPN with Ptx, suggesting that mechanism-dependent drug–drug interactions may underlie the differential outcomes between formulations. Overall, the findings demonstrate that the HPN platform provides a biocompatible system that supports the delivery of K⁺ channel blockers and contributes to enhancing their therapeutic efficacy.
Benzer Tezler
- İmmobilize çoklu enzim sistemlerinin meyve suyu berraklaştırma potansiyelinin araştırılması
Investigation of the fruit juice clarification potential of immobilized multi enzyme systems
NURHAN GÜNAY
- Poli (2-hidroksietilmetakrilat-co-metakriloamidohistidin) mikrokürelere Cu(II) şelasyonu ve sitokrom-c adsorpsiyonu
Cu(II) chelation and cytochrome-c adsorption to poly (2-hydroxyethylmethacrylate-co-methacrylamidohistidine) microbeads
SİBEL EMİR DİLTEMİZ
- Bazı ağır metal iyonlarının 4-vinil piridin ve 2-hidroksietilmetakrilat aşılanmış poli(etilen tereftalat) lifleri ile uzaklaştırılması
Removal of some heavy metal ions by 4-vinyl pyridine and 2-hydroxyethylmethacrylate grafted poly(ethyleneterephtalate) fibers
METİN ARSLAN
- Poli (2-hidroksietil-metakrilat) temelli jelatin ve amino asit içeren süpermakrogözenekli kriyojel doku iskelelerinin geliştirilmesi
Development of poly (2-hydroxyethyl-methacrylate) based gelatin and amino acid containing supermacroporous cryogel tissue scaffolds
GÜLŞEN BAYRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyolojiHacettepe ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. IŞIK PERÇİN DEMİRÇELİK
- Akrilik asit ve 2-hidroksietil metakrilat aşılı poli(etersülfon) ve poli(etersülfon)/grafen oksit nanokompozitlerin hazırlanması, karakterizasyonu ve kaplama malzemesi olarak kullanımları
Preparation and characterization of acrylic acid and 2-hydroxyethyl methacrylate grafted poly(ethersulfone) and poly(ethersulfone)/graphene oxide nanocomposites and their use as coating material
KÜBRA KAYA
Doktora
Türkçe
2023
Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK ŞOLPAN ÖZBAY