Targeted co-delivery of doxorubicin and TPGS to breast cancer cells by PLGA coated magnetic nanoparticles
PLGA kaplı manyetik nanoparçacıklar kullanılarak doksorubisin ve TPGS'in meme kanseri hücrelerine hedeflenmesi
- Tez No: 463637
- Danışmanlar: PROF. DR. UFUK GÜNDÜZ, DOÇ. DR. PELİN MUTLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 137
Özet
Geleneksel kemoterapi kanser tedavisinde yaygın olarak kullanılmasına rağmen nöropati, saç dökülmesi ve kardiyotoksisite gibi bir çok yan etkisi olan bir yöntemdir. Kemoterapatik ilaç vücuda sistemik olarak verildiği için tüm vücuda yayılır, normal hücreler de kanser hücresi gibi etkilenir. Bu nedenle son yıllarda kemoterapinin yan etkilerini engellemek için ilaç hedefleme sistemleri geliştirilmiştir. Hedefleme stratejisi, kullanılacak olan taşıyıcı sistemin türüne göre değişmektedir. Dışarıdan manyetik alan kullanılarak kolayca hedeflenebilme özelliklerinden dolayı manyetik nanoparçacıklar tercih edilmektedir. Bu çalışmada, doksorubisin ve E vitaminini meme kanseri hücrelerine hedeflemek için poli(dl-laktik-ko-glikolik asit) (PLGA) kaplı manyetik nanoparçacıklar sentezlenmiştir. TPGS'in çoklu ilaç dirençliliğini azalttığı, ilacın hücre içine alınması ve parçacıktan salınmasını kolaylaştırdığı bilinmektedir, bu nedenle ilaçla birlikte TPGS de nanoparçacıklara yüklenmiştir. Manyetik nanoparçacıklar (MNP) ko-presipitasyon metodu ile sentezlenmiş ve oleik asit (OA) ile kaplanmıştır. Kaplı nanoparçacıklar PLGA ve TPGS polimerleri içine hapsedilmiş ve bu parçacıklara doksorubisin yüklenmiştir. Sentezlenen nanoparçacıklar FTIR, zeta potansiyel, XPS, VSM, DLS, TGA, SEM, TEM ve spektrofotometrik analizlerle karakterize edilmiştir. Üretilen parçacıkların küresel yapıya ve süperparamanyetik özelliğe sahip olduğu, ilaç yüklü nanoparçacık boyutunun 121 nm olduğu gösterilmiştir. Ayrıca ilaç yüklü PLGA nanoparçacıklarda TPGS ve doksorubisinin varlığı FTIR ve TGA analizleriyle gösterilmiştir. İlaç yükleme ve salım çalışmaları yapılmıştır. 1 mg Dox-PLGA-TPGS-MNP (Dox NPT20)de 177 µg ilacın yüklenirken bu değerin Dox-PLGA-MNP (Dox NPT0)de 155 µg olduğu gözlemlenmiştir. Diğer yandan her iki nanoparçacık türünde de ilaç salımının uzun süreli (35 gün) olduğu saptanmıştır. Manyetik polimerik nanoparçacıkların hücre içine alımı Prussian mavi boyama tekniğiyle incelenmiş, 5 saat içinde hücrelerin içine alındıkları görülmüştür. TPGS içeren nanoparçacıkların hücre içine alımının daha fazla olduğu belirlenmiştir. Polimer kaplı manyetik nanoparçacıkların hedeflenebilme özelliği manyetik alan kullanılarak gösterilmiştir. Diğer yandan, yapılan XTT analizi sonucunda ilaç içermeyen parçacıkların ilaca duyarlı ve dirençli hücrelerde ölüme neden olmadığı görülmüştür. İlaç yüklü parçacıkların MCF-7 ve MCF-Dox hücreleri üzerindeki sitotoksik etkileri de incelenmiştir. Nanoparçacık yapısında TPGS'in bulunmasının sitotoksik etkiyi arttırdığı gösterilmiştir. Ayrıca, TPGS'in ilaca dirençli hücre hattında hücre içi ilaç birikimini de arttırdığı görülmüştür. Doksorubisin ve TPGS yüklü manyetik polimerik nanoparçacıklar boyut, biyouyumluluk, sitotoksisite ve hedeflenebilme özellikleri açısından yeni nesil hedefli kemoterapide kullanılmaya uygundur.
Özet (Çeviri)
Although conventional chemotherapy is the most common method for cancer treatment, it has several side effects such as neuropathy, alopecia and cardiotoxicity. Since the drugs are given to body systemically, normal cells also effect as cancer cells. However, in recent years, targeted drug delivery has been developed to overcome these drawbacks.The targeting strategy can be changed depending on carrier types, but magnetic nanoparticles are commonly preferred due to their easy targetable features by using external magnetic field. In this study, poly(dl-lactic-co-glycolic acid) (PLGA) coated magnetic nanoparticles were synthesized for targeted co-delivery of doxorubicin and vitamin E TPGS to breast cancer cells. TPGS is known as an inhibitor of multidrug resistance, enhancer of cellular drug uptake and drug release rate. The magnetic nanoparticles were synthesized by co-precipitation method, and then coated with oleic acid. Coated nanoparticles were encapsulated in PLGA and TPGS polymer and drug loaded form of this polymeric magnetic nanoparticle was also produced. Synthesized nanoparticles were characterized by using FTIR, zeta-potential, XPS, VSM, DLS, TGA, SEM, TEM and spectrophotometric analyses. The results showed that the nanoparticles were spherical, superparamagnetic and drug loaded nanoparticle (NP) size was 121 nm which is in the range for successful targeting. Moreover, TPGS and doxorubicin loading were confirmed by TGA and FTIR analysis. Drug loading and release profiles were studied. It was found that 177 µg doxorubicin was loaded on 1 mg Dox-PLGA-TPGS-MNP (Dox NPT20) nanoparticle and 155 µg on Dox PLGA-MNP (Dox NPT0). In both types of nanoparticles, a sustained release profile was obtained. Internalization of magnetic polymeric nanoparticles was detected by Prussian blue staining technique. The NPs were taken by cells in 5 hours. Presence of TPGS on core material increased the cellular internalization of nanoparticles in human breast adenocarcinoma cell lines (drug sensitive MCF-7 and doxorubicin resistant MCF-7/Dox cells). Moreover, the targetable properties of magnetic polymeric nanoparticles were shown by applying an external magnetic field. XTT cell proliferation assay indicated that drug free nanoparticles did not killed the cells (MCF-7 and MCF-7/Dox) and the cytotoxic effects of drug loaded nanoparticles on drug sensitive and drug resistant cell lines were shown. The cytotoxic effects of drug loaded nanoparticles increased in the presence of TPGS in core. In addition, TPGS increased the drug accumulation in drug resistant cells. Doxorubicin and TPGS loaded magnetic polymeric nanoparticles due to their size, biocompatibility, cytotoxicity and targetable properties could be used in new generation targeted chemotherapy.
Benzer Tezler
- The development of multifunctional nanoplatforms for targeted dual drug delivery
Hedefli, ikili ilaç taşıma sistemleri için fonksiyonel nano-platformların geliştirilmesi
ERHAN DEMİREL
Doktora
İngilizce
2022
Biyomühendislikİstanbul Medipol ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASEMİN YÜKSEL DURMAZ
- Doksorubisin ve elakridar içeren PLGA/silika hibrit nanopartiküllerin formülasyonu ve meme kanserindeki etkinliğinin değerlendirilmesi
Development of doxorubicin and elacridar loaded PLGA/silica hybrid nanoparticles and evaluation of activity against breast cancer
HAYRETTİN TONBUL
Doktora
Türkçe
2019
Eczacılık ve FarmakolojiHacettepe ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ ÇAPAN
- Development of a new targeted liposomal delivery system of doxorubicin modified with lymphoma cell specific antibody
Lenfoma tedavisine yönelik lenfosit hücrelerine özgün antikor ile hedefli, doksorubisin içeren çift etkili yeni lipozomal salım sistemi geliştirilmesi
ALİ DENİZ DALGIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİLEK KESKİN
DOÇ. DR. AYŞEN TEZCANER
- Terapötik taşıyıcı olarak kullanılabilecek fonksiyonel poli(beta-amino ester)lerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of functional poly(beta-amino ester) used as therapeutic carrier
ELİF LÜTFİYE KAHVECİ
Doktora
Türkçe
2023
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERAP DERMAN
- Targeting breast cancer using pirarubicin loaded vasoactive intestinal peptide grafted sterically stabilized micelles
Vazoaktif intestinal peptid konjugeli uzaysal kararlı miseller yardımıyla meme kanser tümörlerinin hedeflendirilmesi
ZAHRA ESKANDARI
Doktora
İngilizce
2018
Bilim ve TeknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELDA ALTIKATOĞLU YAPAÖZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATEMEH BAHADORI