Real time analysis of in vitro photodynamic therapy (PDT) application in MCF-7 human breast cancer line with indocyanine green (ICG) embedded mesoporous magnetic silicon nanoparticle (MSN) molecules
MCF-7 kanser hücre hattının ICG gömülü mezopor manyetik silikon nanopartikül molekülleri kullanılarak fotodinamik terapi uygulamasıyla gerçek zamanlı analizi
- Tez No: 424372
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SEVİM IŞIK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fatih Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 158
Özet
Photodynamic therapy is a vibrant cancer treatment method that contains three fundamental steps; light, photosensitizer and singlet oxygen. After photooxidation of the photosensitizer, singlet oxygen that can leads to apoptosis via type II reaction is formed. Indocyanine green is an indicator for diagnostic studies especially visualization of the cardiac, hepatic and retinal vasculatures with a peak spectral absorption at 700 and 805 nm. In this study, ICG embedded and functional folic acid groups covered magnetic mesoporous nanoparticles with incorporation of PAMAM dendrimers (G0, G1, G2 and G3) were synthesized for studying the effect of the molecules on MCF-7 cells. Drug loading and release experiments were performed. Light source (LEDs) was designed as a system that fit to 96 well-plate. Optimal dose of the molecules were determined by Real Time Cell Analysis (RTCA) system. Proliferation experiments were analyzed by WST-1 Assay. Morphological changes and apoptotic effects were observed under inverted and fluorescent microscope, respectively. Microarray analysis was performed to determine the genes regulated upon PDT. As the result of this study, MNP-MS-ICG-PAMAM-Folic Acid-G3 (G3-FA) showed the most cytotoxic and apoptosis inducing effect on MCF-7 cell line when compared to other generations. The irradiation light itself did not cause any cytotoxic and apoptotic effect in the absence of photosensitizers. Moreover the molecules that have not functional folic acid groups were not efficient compare to folic acid have. iv Spesifically genes related to invasion, migration, angiogenesis and cell proliferation were downregulated in the sample treated with G3-FA under dark and light conditions. This study revealed that higher PAMAM generations increased the cellular uptake of G3-FA that is more cytotoxic and thereby lethal than the G0–FA. This indicates high efficiency for future in vivo studies aiming anti-cancer treatment strategies.
Özet (Çeviri)
Fotodinamik terapi ışık, ışığa duyarlı madde ve tekli oksijen olmak üzere 3 esas grup içeren güçlü bir kanser tedavi yöntemidir. Işığa duyarlı maddenin fotooksidasyonu sonucu tip II reaksiyon aracılığıyla apoptoza yol açan tekli oksijen oluşur. İndosiyanin yeşili, 700 ve 805 nm de pik veren, tıpta özellikle kalple, karaciğerle, retinadaki damarlanmayı görüntülemeyle ilgili tanı çalışmaları için indikatör olarak kullanılan, negatif yüklü, suda çözünebilen bir boyadır. Bu çalışmada, moleküllerin MCF-7 hücresi üzerindeki etkisini çalışmak için ICG gömülü, fonksiyonel folik asit gruplarıyla kaplı, PAMAM dendrimeri bağlı manyetik mezoporlu nanopartiküller sentezlendi. İlaç yükleme ve salınım testleri yapıldı. 96 kuyucuklu tabakaya uyumlu LED sistemi tasarlandı. xCelligence sistemi ile moleküllerin optimal dozları belirlendi. Proliferasyon deneyi WST-1 kiti ile yapıldı. Morfolojik değişiklikler ve apoptotik etkiler inverted ve florosan mikroskoplarıyla gözlemlendi. Gen regülasyonunu belirlemek için microarray analizi yapıldı. Bu çalışmalar sonucu, MNP-MS-ICG-PAMAM-Folic Acid-G3, diğer jenerasyonlarla kıyaslandığında çok fazla sitotoksik ve apoptotic etki gösterdi. Işığa duyarlı maddenin yokluğunda, sadece ışık tek başına herhangi bir sitotoksik ve apoptotik etkiye sebep olmadı. Bununla birlikte, fonksiyonel folik asit gruplarına sahip olmayan molekül, fonksiyonel folik asit gruplarına sahip olanla kıyaslandığında etkili olmadığı gözlemlendi. vi Işıklı ve ışıksız koşullarda G3-FA ile muamele edilen MCF-7 hücrelerinde, özellikle migrasyon, invazyon, anjiyogenez ve hücre proliferasyonu ile ilgili olan genler baskılanmıştır. Bu çalışmayla, yüksek PAMAM jenerasyonların G3-FA molekülünün hücre içine alınımını arttırdığı için G0-FA molekülünden daha fazla sitotoksik ve bu yüzden öldürücü olduğu açığa çıkmıştır. Bu anti kanser tedaviyi amaçlayan çalışmalarda gelecek in vivo çalışmalar için belirleyici olacaktır.
Benzer Tezler
- PAMAM modified porphyrin mediated photodynamic therapy effects on AGS stomach cancer cell lines: İn vitro study
PAMAM modifikasyonlu porfirin molekülünün AGS mide kanseri hücreleri üzerindeki fotodinamik terapi etkisinin in vitro araştırılması
TUĞBA KİRİŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
BiyomühendislikFatih ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAŞİM ÖZGÜR TABAKOĞLU
- İyon seçici sol-jel film sentezi ve optik sensör olarak kullanmı
Ion selective sol-gel film synthesis and usage as optical sensor
MERVE UMUTLU
- Progesteronun anti-proliferatif ve apoptotik etkisinin U87MG ve A172 glioblastoma hücrelerinde karşılaştırmalı proteomik analizi
Comparative proteomic analysis of antiproliferative and apoptotic effect of progesterone in U87MG and A172 glioblastoma cells
MUAZZEZ CEREN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyokimyaAcıbadem Mehmet Ali Aydınlar ÜniversitesiBiyokimya ve Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYSEL ÖZPINAR
- Primer ve metastatik baş boyun kanseri hücre hatlarında ESM1 geninin siRNA ile baskılanarak fonksiyonel analizi
Functional analysis of ESM1 gene function by siRNA knockdown in primary and metastatic head and neck cancer cell lines
ONUR BENDER
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
GenetikTurgut Özal ÜniversitesiTıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET GÜNDÜZ
- Trombositçe zengin plazma (TZP) kitinin metodolojik değişikliğinin in vitro etkisinin araştırılması
Investigation of in vitro effect of methodological change of platelet ri̇ch plasma (PRP kit
MELİKE ATAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyomühendislikKırıkkale ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TÜRK