Synthesis and characterization of polyethylene glycol coated magnetic nanoparticles and their use for anti-cancer drug delivery
Polietilen glikol kaplı manyetik nanoparçacıkların sentezi ve karakterizasyonu ve anti-kanser ilaç taşınmasında kullanımı
- Tez No: 383374
- Danışmanlar: PROF. DR. UFUK GÜNDÜZ, YRD. DOÇ. SERAP YALÇIN AZARKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Geleneksel kemoterapi kanserle baş etmede en geçerli metot olmasına rağmen kemoterapinin kan hücresi üretiminde azalma, sindirim sistemi zarının inflamasyonu, saç dökülmesi gibi bir çok yan etkisi bulunmaktadır. Bu yan etkilerin nedeni kemoterapide kullanılan ilaçların hastanın bedeninde eşit şeklide dağılması ve ilacın kanser hücrelerini sağlıklı hücrelerden ayırt etmemesidir. Kemoterapötik ilaçların olumsuz etkilerini azaltmak ve verimliliği artırmak için, şimdiye kadar birçok ilaç taşıma sistemi geliştirilmiştir. Manyetik nanoparçacıklar kanser tedavisi için önemli bir potansiyele sahiptir. Manyetik nanoparçacıkların en önemli özelliği, harici bir manyetik alanın uygulanmasıyla tümör bölgesine hedeflenebilmesidir. Ayrıca, manyetik nanoparçacıkların küçük boyutlu olmaları ve yüzey modifikasyonu ile ilaç taşıma kapasitesi kazanabilmeleri, ilaç taşımacalığı için gerekli diğer önemli özellikleridir. Bu çalışmanın amacı, folik asit bağlı, polietilen glikol kaplı manyetik nanoparçacıklar (FA-MNP'ler) ve onların doksorubisin yüklü formülasyonunu (Dox-FA-MNP'ler) viii sentezlemek ve bu parçacıkların doksorubisine duyarlı HeLa ve doksorubisine dirençli HeLa (HeLa/Dox) hücrelerindeki sitotoksisitelerini araştırmaktır. Manyetik nanoparçacıklar (MNP'ler), PEG kaplanmış MNP'ler (PEG-MNP'ler) ve FA-MNP'ler başarılı bir şekilde sentezlenmiş ve TEM, FTIR, XRD, TGA ve VSM analizlerinden biri ya da daha fazlası ile karakterize edilmiştir. FA-MNP'lerin doksorubisin (Dox) yükleme kapasitesi ve Dox-FA-MNP'lerin Dox salma profili spektrometre ile incelenmiştir. FA-MNP ve Dox-FA-MNP'lerin HeLa hücreleri tarafından hücre içine alımı sırasıyla ışık mikroskobu altında purssian mavi boyama yöntemiyle ve Dox'un floresan özelliği kullanılarak floresan mikroskobu altında gözlenmiştir. HeLa ve HeLa/Dox hücrelerine FA-MNP'lerin biyouyumluluğu ve Dox-FA-MNP'lerin bu hücrelerin çoğalmasına karşı etkileri, XTT-hücre proliferasyon deneyi ile analiz edilmiştir. Sonuçlar MNP'lerin, PEG-MNP'lerin ve FA-MNP'lerin sentezinin başarılı bir şekilde gerçekleştirldiğini göstermektedir. İncelemeler, MNP'lerin özel bir şekle sahip olduğunu, küçük boyutlu olduğunu ve süperparamanyetik davranış sergilediği göstermiştir. 500 μg/mL FA-MNP'ye 505 μM Dox'un yüklendiği ve 24 saat içinde, 68,35 μM Dox'un Dox-FA-MNP'lerden salımdığı görülmüştür. Aynı zamanda, ortamın asitliliği 500μg/mL Dox-FA-MNP'lerin ilaç salımını arttırmıştır. Mikrosopi ile yapılan gözlemler, FA-MNP'lerin ve Dox-FA-MNP'lerin HeLa hücreleri tarafından alındığını göstermiştir. FA-MNP'lerin ve Dox-FA-MNP'lerin sitotoksisite analizleri HeLa ve HeLa/Dox hücreleri ile yapılmıştır. Hücre çoğalma analizi sonuçları FA-MNPS ile karşılaştırıldığında–Dox-FA-MNP'lerin HeLa hücrelerinin çoğalmasını önemli ölçüde azalttığını göstermiştir. Ancak, Dox-FA-MNP'ler HeLa/Dox hücreleri üzerinde aynı etkiyi gösterememiştir. Dox-FA-MNP'ler HeLa/Dox hücrelerinin ilaç dirençliliğinin geri çevrilmesinde etkili olmamasına rağmen, HeLa hücrelerini etkili bir şekilde öldürmüşlerdir. Sonuç olarak, FA-MNP'lerin Dox taşıması için önemli olduğu bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
Although conventional chemotherapy is the most valid method to cope with cancer, it has many drawbacks such as decrease in production of blood cells, inflammation of the lining of the digestive tract, hair loss etc. Reasons for its side effects are that drugs used in chemotherapy are distributed evenly within the body of a patient and cannot distinguish the cancer cells from the healthy ones. To decrease the negative effects of chemotherapeutic drugs and to increase their efficiency, many drug delivery systems have been developed until now. Magnetic nanoparticles have an important potential for cancer treatment. The most significant feature of magnetic nanoparticles is that they can be manipulated for targeting to tumor side by application of external magnetic field. Also, their small size and their capability to carry drug by surface modification are other important characteristics for drug delivery. Aim of this study is to synthesize folic acid conjugated, polyethylene coated magnetic nanoparticles (FA-MNPs) and doxorubicin loaded formulation (Dox-FA-MNPs), and to vi investigate their cytotoxicity on HeLa and doxorubicin resistant HeLa cells. Magnetic nanoparticles (MNPs), PEG coated MNPs and FA-MNPs were successfully synthesized and characterized by one or more of TEM, FTIR, XRD, TGA and VSM analysis. Doxorubicin (Dox) loading capacity of FA-MNPs and release profile of Dox from Dox-FA-MNPs were investigated by spectrometer. Internalization of FA-MNPs and Dox-FA-MNPs by HeLa cells were observed by purssian blue staining under light microscopy and by using fluorescent property of Dox under fluorescent microscopy respectively. Biocompatibility of FA-MNPs and antiproliferative effects of Dox-FA-MNPs on HeLa and HeLa/Dox cells were analyzed by XTT cell proliferation assay. The results show that synthesis of MNPs, PEG-MNPs and FA-MNPs were successfully achieved. MNPs had a special shape and small size and also had supermagnetic behavior. 505 μM of 1724 μM Dox was loaded 500 μg/mL FA-MNPs and in 24 h, 68,35 μM Dox was released from 500 μg/mL Dox-FA-MNPs. Also, drug release was increased in acidic condition from Dox-FA-MNPs. Internalization experiments showed that FA-MNPs and Dox-FA-MNPs were taken up by HeLa cells. FA-MNPs and Dox-FA-MNPs were given to HeLa and HeLa/Dox cells for investigation of their cytotoxicities. Cell proliferation assay results showed that Dox-FA-MNPs significantly decreased the proliferation of HeLa cells when compared to FA-MNPs. However, Dox-FA-MNPs did not show same effects on HeLa/Dox cells. Despite that Dox-FA-MNPs could not overcome drug resistance of HeLa/Dox cells, they effectively killed HeLa cells. As a result, FA-MNPs have found to be important for carrying Dox.
Benzer Tezler
- Preparation of polyethylene glycol coated magnetic nanoparticles for targeting of cancer cells
Manyetik nanoparçacıkların antikanser ilaç salımı ve hedeflenmesi amacıyla kullanımı
TUĞBA KESKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Bölümü
PROF. DR. UFUK GÜNDÜZ
- Synthesis and characterization of hexaferrite nanoparticles and nanocomposites
Hekzaferrit nanoparçacıkları ve nanokompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu
ZEHRA DURMUŞ
Doktora
İngilizce
2013
Bilim ve TeknolojiFatih ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDÜLHADİ BAYKAL
- PEG ile kaplanmış manyetik nano parçacıklara (MNP) paklitaksel yüklenmesi
Paclitaxel loading on PEG coated magnetic nano particles (MNP)
VAHAP UYGAR ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Biyokimyaİnönü ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ ERDOĞAN
- Peptit kaplı ve kemoterapötik ilaç yüklü süperparamanyetik demiroksit nanopartiküllerin sentezi ve glioblastoma hücre hattında kullanılmak üzere hipertermi maruziyet sisteminin geliştirilmesi
Synthesis of peptide coated and chemotherapeutic drug loaded superparamagnetic iron oxide nanoparticles and development of a hyperthermia exposure system for use in glioblastoma cell lines
FATİH ŞENTÜRK
- Uyarıya duyarlı ve biyobozunur amfifilik kopolimerlerin sentezi, sol-jel faz geçiş ve ilaç salım davranışlarının incelenmesi
Synthesis of stimuli sensitive and biodegradable amphiphilic copolymers, investigation of sol-gel phase transition and drug release behaviors
YASEMİN TAMER