Development of cancer cell selective and red absorbing phototheranostic agents
Kanser hücresi seçici ve kırmızı bölgede soğurma yapan fototeranostik ajanların geliştilmesi
- Tez No: 687490
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SAFACAN KÖLEMEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Kanser, birçok ülkede ikinci önde gelen ölüm nedeni olduğu için halen önemli araştırma alanlarından biridir. Işığın terapötik özellikleri eski zamanlardan beri bilinmektedir. Uygun ışık, oksijen ve fotoduyarlaştırıcı kombinasyonu fotodinamik tedavinin (PDT) önemli üç bileşenidir. PDT kanser ve diğer birkaç hastalık için son derece umut verici bir tedavi yöntemidir. PDT eyleminde, fotoduyarlaştırıcı (PS) belirli bir dalga boyundaki ışık ile aktive edilir ve böylece sitotoksik singlet oksijenin üretimi nekroz ve/veya apoptoz yoluyla hücre ölümü gerçekleşir. PDT kapsamında fotofiziksel karakterizasyonları değiştirilerek çeşitli fotoduyarlaştırıcı türleri uzun yıllardır araştırılmaktadır. Siyanin boyaları dikkat çekici fotofiziksel özellikleri nedeniyle en çok tercih edilen fotoduyarlaştırıcı türüdür. Özellikle NIR bölgesinde (650-1000 nm) güçlü bir emilime sahiptirler, bu şekilde PDT uygulaması esnasında ışığın dokularda daha yüksek penetrasyon derinliğine ulaşması sağlanabilmektedir. Ağır atom süslemeli ve kanser hücresi seçici hemisiyanin bazlı PDT ajanları, yüksek singlet oksijen üretme kapasitelerinin yanı sıra minimum yan etkileri nedeniyle son yıllarda popüler hale gelmiştir. Tezin ilk bölümünde, lösin aminopeptidaz (LAP) enzimi ile aktive edilebilen bir PDT ajanı (HCL) sentezlenmiştir. HCL suda çözünür, kırmızı bölgede soğurma ve ışıma yapabilen bromlu hemisiyanin türevidir. HCL in vitro deneylerde A549 (akciğer) ve HCT116 (kolon) kanser hücrelerinde test edilmiştir. Endojen LAP aktivasyonu sonucu dikkat çekici bir floresans açığa çıkmakta ve etkili fotosikotoksisite tespit edilmektedir. Kanser hücrelerinin aksine L929 (sağlıklı) hücrelerde floresans sinyali ve fototoksisite saptanmamıştır. Böylece, HCL'nin son derece etkili ve kanser hücresi seçici bir fotoduyarlaştırıcı olduğu gösterilmiştir. HCL LAP enzimine duyarlı ilk fototeranostik ajan olma özelliğine sahiptir. Tezin ikinci bölümünde, farklı ağır atomların hemisiyanin çekirdeği üzerindeki etkisi değerlendirilmiştir. İki hemisiyanin türevi HC-1 (bromlu) ve HC-2 (iyotlu) sentezlenmiş ve singlet oksijen üretim verimlilikleri karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Cancer is still one of the major research areas as it is the second leading cause of death in many countries. Therapeutic features of light are known since the ancient times. The combination of proper light and photosensitizer introduce the photodynamic therapy (PDT), a highly promising treatment modality for cancer and several other diseases. Upon PDT action, photosensitizer (PS) is activated via light of a certain wavelength, and thereby, the generation of a cytotoxic singlet oxygen induce a cell death through necrosis and/or apoptosis. In the scope of PDT, various type of photosensitizers is investigated by altering their photophysical characterization. Cyanine dyes are the most preferable type of photosensitizer due to their remarkable photophysical features. Especially, they have a strong absorption in NIR region (650-1000 nm), in this way, higher penetration depth into the tissues is enabled. A heavy atom decorated and cancer cell selective hemicyanine based PDT agents have become popular in recent years owing to their high singlet oxygen generation capacities as well as minimum side effects. In the first part of this work, a leucine aminopeptidase (LAP) activatable PDT agent (HCL) has been synthesized. HCL is a water soluble, red-shifted, and brominated hemicyanine derivative. In vitro experiments of HCL were performed in A549 (lung) and HCT116 (colon) cancer cells, which have high LAP concentrations. Upon endogenous LAP activation, a remarkable fluorescence enhancement and effective photocytotoxicity were demonstrated. Unlike cancer cells, no fluorescence turn-on and phototoxicity was detected in L929 (healthy) cells. Thus, HCL was shown to be a highly efficient and cancer cell selective PS. It marks the first example of a LAP-sensitive phototheranostic agent. In the second part of the thesis, the effect of heavy atoms located on hemicyanine core was evaluated. Two hemicyanine derivatives HC-1 (brominated) and HC-2 (iodinated) have been synthesized and their singlet oxygen generation efficiencies were compared.
Benzer Tezler
- Development of novel superparamagnetic iron oxide based theranostic nanoparticles
Demir oksit bazlı özgün teranostik nanoparçacıkların geliştirilmesi
ÖZLEM ÜNAL
Doktora
İngilizce
2017
KimyaKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAVVA YAĞCI ACAR
- Development of novel nanomedicines for treatment of primary and metastatic prostate cancer
Başlık çevirisi yok
ÖMER AYDIN
- Laktik asit bakterilerinden antimikrobiyal peptid üretimi ve prostatkanserine karşı antikanserojenik etkilerinin belirlenmesi
Antimicrobial peptide production from lactic acid bacteria anddetermination of anticarcinogenic effects against prostate cancer
CEYDA ÖZEN
- Kromenilyum-siyanin tabanlı seçici ve hassas bisülfit sensörünün geliştirilmesi
Development of chromenylium-cyanine based selective and sensitive bisulfite sensor
EMRE ÖZDEMİR
- Nükleosit analoğu bazı sitotoksik antineoplastik ilaçların dsDNA ile etkileşim mekanizmaları ve elektrokimyasal analizleri
Interaction mechanisms with dsDNA and electrochemical analysis of some nucleoside analogue cytotoxic antineoplastic drugs
PELİN ŞENEL
