Geri Dön

Titanyum dioksit(TiO2), çinko oksit(ZnO) ve gümüş (Ag) nanopartiküllerinin TK-6 lenfoblast hücrelerindeki toksik etkilerinin belirlenmesi

Determination of toxic effects of titanium dioxide (TiO2) zinc oxide (ZnO) and silver (Ag) nanoparticles on TK-6 lymphoblast cells

PDF İndir

  1. Tez No: 707080
  2. Yazar: BURCU AKSOY
  3. Danışmanlar: PROF. DR. TUNCAY ORTA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoloji, Tıbbi Biyoloji, Biology, Medical Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Mikronükleus, Çinko Oksit NP, Gümüş NP, Titanyum dioksit NP, Genotoksik hasar, Sitotoksik hasar, Micronucleus, Zinc Oxide NP, Silver NP, Titanium dioxide NP, Genotoxic damage, cytotoxic damage
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Genel Biyoloji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 64

Özet

Nanoteknolojik ürünler olan nano metal ve nano metal oksitler, pek çok tüketim ürününde çeşitli amaçlar ve durumlar için günümüzde çok fazla oranda kullanılmaktadır. Örneğin Çinko oksit (ZnO); boyacılık, deterjan ve antibakteriyel ürünlerde, lastik sanayi, kauçuk üretimi, kozmetik, çeşitli biyomedikal kremler, petrol ürünleri, seramik sektörü, cam ürünleri, kaplama endüstrisi gibi çok çeşitli alanlarda hammadde olarak kullanılırken, Gümüş (Ag); yazıcı mürekkeplerinde, fotoğraf endüstrisi, elektronik parçalar, bozuk para üretimi, süs eşyası ve takılar, alaşımlar, dişçilik ve su saflaştırma endüstrisinde kullanılmaktadır. Ayrıca elektronik, tıp, kimya alanında, yakıt üretimi ve katkı maddelerinde nanopartiküller olarak kullanılmaktadır. Titanyum dioksit (TiO2), kozmetik sanayisi, kişisel bakım ürünleri, güneş kremleri, diş macunları, boya ve gıda boyaları, elektronik ve fotokataliz için sensör yapımı, kağıt, plastik ve farmasötik tabletlerde yaygın şekilde kullanılan, doğal olarak toksik olmamasına rağmen, nanoebatlarda çok küçük boyutlu ve düşük çözünürlük özelliği bulundurmasından, çeşitli bitki ve hayvan hücrelerinde ve kültürdeki hücrelerde toksik etkili olabilen bir metal oksittir. Tüketimi hızla yaygınlaşan ve gittikçe farklılaşan bu ürünlerin, gerek kullanıldıktan sonra gerekse de üretim aşamasında nano aygıtlarca oluşan atıkları bilinçsiz bir şekilde çeşitli ortamlardan doğal ekosistemlere bırakabilmektedir. Oluşan bu nanokirlilik sonucu, yeryüzünde yaşayan organizmalar ve yapay olarak üretilmiş materyaller insan yapımı bu nanopartiküllere direkt ya da dolaylı olarak maruz kalabilmektedir. Havada yüzen bu maddeler, daha önce bu tür maddelere maruz kalmayan canlı türlerinin hücrelerine tutunabilirler ve hücresel düzeyde; proteinlerle, hücre membranlarıyla, DNA ve organeller ile iletişime geçebilirler. Ağır metallerin sitotoksik ve genotoksik etkileri kullanılan elemente göre değişiklik gösterebilir. Ancak temelde toksisite mekanizmaları direkt ve indirekt olmak üzere iki başlık altında toplanabilir. Etki olarak bakıldığında; membran yapı/fonksiyon değişimi, antioksidan enzimlere karışma, enerji metabolizmasında inhibisyon, DNA yapısında değişim ve stres genlerinin expresyonunun indüklenmesi ve bazı enzimatik aktivite etkilerinde önemli rol oynamaları örnek olarak verilebilir. Çinko Oksit Nanopartikülü (ZnONP), Gümüş Nanopartikülü (AgNP) ve Titanyum dioksit Nanopartikülü (TiO2NP) nün TK-6 lenfoblast hücreleriyle etkileşiminin incelendiği bu çalışmada, bu metallerin distile suda çözülebilen formları olan Çinko Oksit NP, Gümüş NP ve Titanyum dioksit NP kullanılmıştır. Çözücü olarak distile suyun tercih edilme nedeni, olası toksik etkilerin deney sonuçlarını etkileme olasılığının göz önünde bulundurulmasından kaynaklanmaktadır. Çalışma yönteminin amacı, laboratuvar ortamında inkübe edilmiş TK-6 lenfoblast hücrelerinin, çeşitli dozlarda nanopartikül ile muamele edilmesi sonucunda elde edilen preparatların değerlendirilmesi için çeşitli sitotoksik ve genotoksik (kromozom hasarı, mikronükleus, apoptotik ve mitotik indeks, hücre apoptozu vb.) hasarlarının tespitini in vitro ortamda sağlamaktır. Kullanılacak metallerin, farklı dozlarına karşılık gelen mikronükleus sıklıklarına regresyon analizi uygulanarak elde edilen doz-cevap eğrilerinden yararlanılarak, kullanılan nanopartiküllerin toksik doz seviyeleri incelenmiştir. Günümüzde pek çok kullanım yeri olan bu metal nanopartiküllerin toksik seviyelerinin insan lenfositleri üzerinde oluşturduğu hasarların çalışılması, bu partiküllerin insan sağlığı üzerindeki etkilerinin farklı açılardan değerlendirilmesine olanak sağlayacaktır. Bu çalışmada, insan kökenli TK-6 lenfoblast hücreleri kullanılmıştır. Her bir deney grubu için hücre flasklarına 5 ml de 1 x 106 tane olacak şekilde TK-6 hücreleri ekilmiştir. Kullanılacak her bir madde için 5 farklı doz belirlenmiş 1'er tane de kontrol grubu flaskı ekimi yapılmıştır. Her doz için 2000 binükleat (BN) hücre sayılmaya çalışılmış, genotoksik etkiler mikronükleus tekniği kullanılarak saptanmıştır. Hücrelere verilen kimyasal maddeler sonucunda oluşan mikronukleusların doz cevap eğrileri karşılaştırılmıştır. Kullanılan istatistik programı ile metallerin TK-6 hücrelerini etkileme oranları hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar,bu metaller ile yapılan diğer çalışmalar ile karşılaştırılmıştır. Doz olarak Çinko Oksit Nanopartikülü için 5,10,20,30 ve 50 µg/ml kullanılmıştır. Gümüş Nanopartikülü için 2.5,5,10,25 ve 50 µg/ml kullanılmıştır. Titanyum Dioksit nanopartikülü için ise 25,50,75,100 ve 125 µg/ml uygulanmıştır. Doz başına 2000 binükleat hücrenin sayıldığı bu çalışmada her bir doz, kendi kontrol grubuyla beraber regresyon analizi uygulanarak karşılaştırılmıştır. Tüm dozlar için proliferatif indeksler (Pİ) de ayrıca değerlendirilmiştir. Yapılan bu çalışma ile;Titanyum Dioksit Nanopartikülü (TiO2 NP) , Çinko Oksit Nanopartikülü (ZnONP) ve Gümüş Nanopartikülü (AgNP) için TK-6 lenfoblast hücrelerindeki genotoksik ve sitotoksik hasarları irdelenmiştir. Uygulanan dozlarda; TiO2NP ve AgNP nin artan dozlarla birlikte anlamlı bir hasar oluşturduğu, ZnO NP nin ise uygulanan dozlarda hücrelerde yeterli hasara ulaşmadığı regresyon analizi ile tespit edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Nano-metal and nano-metal oxides, which are nanotechnological products, are used in many cases for arrival and prediction. For example, Zinc oxide (ZnO); It is used as a raw material in various fields such as paint, detergent and antibacterial products, tire industry, rubber production, cosmetics, various biomedical creams, petroleum products, ceramics industry, glass products, coating industry. Silver (Ag); It is used in printer inks, photographic industry, electronic components, coin making, ornaments and jewelry, alloys, dentistry and water purification industries. It is also used as nanoparticles in electronics, medicine, chemistry, fuel production and additives. Titanium dioxide (TiO2) is widely used in the cosmetics industry, personal care products, sunscreens, toothpastes, paints and food dyes, sensor making for electronics and photocatalysis, paper, plastic and pharmaceutical tablets. Although it is not naturally toxic, it is a metal oxide that can be toxic to various plant and animal cells and cells in culture due to its very small size and low solubility in nanoscales. These products, the consumption of which is rapidly spreading and increasingly differentiated, can unconsciously leave the wastes generated by nano devices from various environments to natural ecosystems, both after use and during production. As a result of this nanopollution, organisms which are living on earth and artificially produced materials can be directly or indirectly exposed to man-made nanoparticles.These substances floating in the air can attach to the cells of living species that have not been exposed to such substances before, and at the cellular level; They can communicate with proteins, cell membranes, DNA and organelles. The cytotoxic and genotoxic effects of heavy metals may vary depending on the element used. However, basically, toxicity mechanisms can be grouped under two headings as direct and indirect. When viewed as an effect; Membrane structure/function changes, interaction with antioxidant enzymes, inhibition of energy metabolism, changes in DNA structure and induction of expression of stress genes and playing an important role in some enzymatic activity effects can be given as examples. In this study, in which the interaction of Zinc Oxide Nanoparticle (ZnONP), Silver Nanoparticle (AgNP) and Titanium Dioxide Nanoparticle (TiO2NP) with TK-6 lymphoblast cells was investigated, Zinc Oxide NP, Silver NP and Titanium dioxide NP, which are soluble forms of these metals in distilled water, were used. The reason why distilled water is preferred as a solvent is due to the possibility of possible toxic effects to affect the test results. The aim of the study method is to detect various cytotoxic and genotoxic (chromosome damage, micronucleus, apoptotic and mitotic index, cell apoptosis, etc.) damages in vitro for the evaluation of the preparations obtained by treating TK-6 lymphoblast cells incubated in vitro with various doses of nanoparticles. By using the dose-response curves obtained by applying regression analysis to the micronucleus frequencies corresponding to different doses of the metals to be used, the toxic dose levels of the nanoparticles used. Studying the damage caused by the toxic levels of these metal nanoparticles, which have many uses today, on human lymphocytes will allow the effects of these particles on human health to be evaluated from different perspectives. In this study, human TK-6 lymphoblast cells were used. For each experimental group, TK-6 cells were inoculated into cell flasks as 1 x 106 in 5 ml. For each substance to be used, 5 different doses were determined and 1 control group flask was planted. 2000 binucleate (BN) cells were counted for each dose, and genotoxic effects were determined using the micronucleus technique. The dose response curves of the micronuclei formed as a result of the chemical substances given to the cells were compared. The effect rates of metals on TK-6 cells were calculated with the statistical program used.The results obtained were compared with other studies with these metals. For Silver Nanoparticle, 2.5,5,10,25 and 50 µg/ml were used. For Titanium Dioxide nanoparticle, 25,50,75,100 and 125 µg/ml were applied. 5,10,20,30 and 50 µg/ml were used for Zinc Oxide Nanoparticle as doses. In this study, in which 2000 binucleate cells were counted per dose, each dose was compared with its own control group by applying the regression analysis. Proliferative indices (PI) for all doses were also evaluated. In this study, genotoxic and cytotoxic damages of Titanium Dioxide Nanoparticle (TiO2 NP), Zinc Oxide Nanoparticle (ZnONP) and Silver Nanoparticle (AgNP) in TK-6 lymphoblast cells were investigated. In applied doses; It was determined by the regression analysis that TiO2NP and AgNP caused significant damage with increasing doses, while ZnO NP did not reach sufficient damage to the cells at the applied doses.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    414357

    Nanokompozit ambalaj filmi üretimi ve bazı gıdaların ambalajlanmasında kullanım olanaklarının araştırılması

    Nanocomposite film production and investigation of its possible usage on some foods packaging

    SÜLEYMAN POLAT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Gıda MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN FENERCİOĞLU

  2. Tez No

    397823

    Structural and optical properties of modified titanium dioxide based films prepared by sol-gel dip-coating

    Sol-jel daldırma yöntemi ile hazırlanan modifiye titanyum dioksit tabanlı filmlerin yapısal ve optik özellikleri

    HOUMAN BAHMANI JALALI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEVENT TRABZON

  3. Tez No

    910952

    Gümüş ve nikel katkılı çinko oksit (ZnO) nanoçubukların üretimi, karakterizasyonu ve uygulama alanlarının araştırılması

    Fabrication, characterization and investigation of application areas of silver and nickel doped zinc oxide (ZnO) nanorods

    HATİCE ADIGÜZEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NECMETTİN KILINÇ

  4. Tez No

    286327

    Nanofibrous nanocomposites via electrospinning

    Elektroeğirme ile nanofibril yapılı nanokompozitler

    ALİ EKREM DENİZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Mühendislik Bilimleriİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SALİM ÇIRACI

    YRD. DOÇ. DR. TAMER UYAR

  5. Tez No

    649073

    Nanocomposite scaffolds containing metal nanoparticles

    Metal nanotanecik içeren nanokompozit yapı iskeleleri

    AYŞEN AKTÜRK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER

    PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN

Geri Dön